Changeset 3968


Ignore:
Timestamp:
May 13, 2019 11:04:01 AM (2 years ago)
Author:
suehring
Message:

Updates from chemistriy branched merged into trunk: code cleaning and formatting, code structure optimizations

Location:
palm/trunk/SOURCE
Files:
5 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • palm/trunk/SOURCE/chem_emissions_mod.f90

    r3885 r3968  
    2727! -----------------
    2828! $Id$
     29! - in subroutine chem_emissions_match replace all decision structures relating to
     30!   mode_emis to emiss_lod
     31! - in subroutine chem_check_parameters replace emt%nspec with emt%n_emiss_species
     32! - spring cleaning (E.C. Chan)
     33!
     34! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
    2935! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
    3036! of additional debug messages
     
    3642! Removed unused variables from chem_emissions_mod
    3743!
    38 !3772 2019-02-28 15:51:57Z suehring
     44! 3772 2019-02-28 15:51:57Z suehring
    3945! - In case of parametrized emissions, assure that emissions are only on natural
    4046!   surfaces (i.e. streets) and not on urban surfaces.
    4147! - some unnecessary if clauses removed
    4248!
    43 !3685 2019 -01-21 01:02:11Z knoop
     49! 3685 2019 -01-21 01:02:11Z knoop
    4450! Some interface calls moved to module_interface + cleanup
    4551!
     
    172178    REAL(wp), PARAMETER ::  r_cp    = 0.286_wp               !< R / cp (exponent for potential temperature)
    173179
    174 
    175180    SAVE
    176 
    177181
    178182!   
     
    196200       MODULE PROCEDURE chem_emissions_setup
    197201    END INTERFACE chem_emissions_setup
    198 
    199 
    200202   
    201203    PUBLIC chem_emissions_init, chem_emissions_match, chem_emissions_setup
     
    213215 SUBROUTINE chem_emissions_check_parameters
    214216
    215 
    216217    IMPLICIT NONE
    217218
    218219    TYPE(chem_emis_att_type) ::  emt
    219220
    220     !
    221     !-- Check Emission Species Number equal to number of passed names for the chemistry species:
    222     IF ( SIZE(emt%species_name) /= emt%nspec  )  THEN
     221!
     222!-- Check if species count matches the number of names
     223!-- passed for the chemiscal species
     224
     225    IF  ( SIZE(emt%species_name) /= emt%n_emiss_species  )  THEN
     226!    IF  ( SIZE(emt%species_name) /= emt%nspec  )  THEN
    223227
    224228       message_string = 'Numbers of input emission species names and number of species'     //      &
     
    227231           
    228232    ENDIF
    229    
    230233
    231234 END SUBROUTINE chem_emissions_check_parameters
     235
    232236
    233237!------------------------------------------------------------------------------!
    234238! Description:
    235239! ------------
    236 !> Matching the chemical species indices. The routine checks what are the indices of the emission input species
    237 !> and the corresponding ones of the model species. The routine gives as output a vector containing the number
    238 !> of common species: it is important to note that while the model species are distinct, their values could be
    239 !> given to a single species in input: for example, in the case of NO2 and NO, values may be passed in input as
    240 !> NOx values.
     240!> Matching the chemical species indices. The routine checks what are the
     241!> indices of the emission input species and the corresponding ones of the
     242!> model species. The routine gives as output a vector containing the number
     243!> of common species: it is important to note that while the model species
     244!> are distinct, their values could be given to a single species in input.
     245!> For example, in the case of NO2 and NO, values may be passed in input as
     246!> NOX values.
    241247!------------------------------------------------------------------------------!
     248
    242249SUBROUTINE chem_emissions_match( emt_att,len_index )   
    243250
    244251
    245     INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)             ::  len_index   !< Variable where to store the number of common species between the input dataset and the model species   
    246 
    247     TYPE(chem_emis_att_type), INTENT(INOUT) ::  emt_att     !< Chemistry Emission Array containing information for all the input chemical emission species
    248    
    249     INTEGER(iwp) ::  ind_mod, ind_inp                       !< Parameters for cycling through chemical model and input species
    250     INTEGER(iwp) ::  nspec_emis_inp                         !< Variable where to store the number of the emission species in input
    251     INTEGER(iwp) ::  ind_voc                                !< Indices to check whether a split for voc should be done
    252     INTEGER(iwp) ::  ispec                                  !< index for cycle over effective number of emission species
    253 
    254 
    255     IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_match', 'start' )
    256 
    257     !
    258     !-- Number of input emission species.
    259     nspec_emis_inp=emt_att%nspec
    260 
    261     !
    262     !-- Check the emission mode: DEFAULT, PRE-PROCESSED or PARAMETERIZED
    263     SELECT CASE( TRIM( mode_emis ) )
    264 
    265        !
    266        !-- PRE-PROCESSED mode
    267        CASE ( "PRE-PROCESSED" )
     252
     253    INTEGER(iwp)  ::  ind_inp                    !< Parameters for cycling through chemical input species
     254    INTEGER(iwp)  ::  ind_mod                    !< Parameters for cycling through chemical model species
     255    INTEGER(iwp)  ::  ind_voc                    !< Indices to check whether a split for voc should be done
     256    INTEGER(iwp)  ::  ispec                      !< index for cycle over effective number of emission species
     257    INTEGER(iwp)  ::  nspec_emis_inp             !< Variable where to store # of emission species in input
     258
     259    INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)  ::  len_index   !< number of common species between input dataset & model species
     260
     261    TYPE(chem_emis_att_type), INTENT(INOUT) ::  emt_att     !< Chemistry Emission Array (decl. netcdf_data_input.f90)
     262
     263
     264    IF  ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_match', 'start' )
     265
     266!
     267!-- Number of input emission species
     268
     269    nspec_emis_inp = emt_att%n_emiss_species
     270!    nspec_emis_inp=emt_att%nspec
     271
     272!
     273!-- Check the emission LOD: 0 (PARAMETERIZED), 1 (DEFAULT), 2 (PRE-PROCESSED)
     274!
     275    SELECT CASE (emiss_lod)
     276
     277!
     278!-- LOD 0 (PARAMETERIZED mode)
     279
     280       CASE (0)
    268281
    269282          len_index = 0
    270           len_index_voc = 0
    271 
    272           IF ( nvar > 0 .AND. (nspec_emis_inp > 0) )  THEN
    273              !
    274              !-- Cycle over model species
    275              DO ind_mod = 1,  nvar
    276                 !
    277                 !-- Cycle over input species 
    278                 DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
    279 
    280                    !
    281                    !-- Check for VOC Species 
    282                    IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" )  THEN       
    283                       DO ind_voc = 1, emt_att%nvoc
    284              
    285                          IF ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    286                             len_index = len_index + 1
    287                             len_index_voc = len_index_voc + 1
    288                          ENDIF
    289                       END DO
    290                    ENDIF
    291                    !
    292                    !-- Other Species
    293                    IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    294                       len_index = len_index + 1
    295                    ENDIF
    296                 ENDDO
    297              ENDDO
    298 
    299              !
    300              !-- Allocate array for storing the indices of the matched species
    301              IF ( len_index > 0 )  THEN
    302  
    303                 ALLOCATE( match_spec_input(len_index) )
    304  
    305                 ALLOCATE( match_spec_model(len_index) )
    306 
    307                 IF ( len_index_voc > 0 )  THEN
    308                    !
    309                    !-- contains indices of the VOC model species
    310                    ALLOCATE( match_spec_voc_model(len_index_voc) )
    311                    !
    312                    !-- contains the indices of different values of VOC composition of input variable VOC_composition
    313                    ALLOCATE( match_spec_voc_input(len_index_voc) )
    314 
    315                 ENDIF
    316 
    317                 !
    318                 !-- pass the species indices to declared arrays
    319                 len_index = 0
    320 
    321                 !
    322                 !-- Cycle over model species
    323                 DO ind_mod = 1, nvar
    324                    !
    325                    !-- Cycle over Input species 
    326                    DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
    327                       !
    328                       !-- VOCs
    329                       IF ( TRIM(emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" .AND.    &
    330                            ALLOCATED(match_spec_voc_input) )  THEN
    331                          
    332                          DO ind_voc= 1, emt_att%nvoc
    333                             IF ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    334                                len_index = len_index + 1
    335                                len_index_voc = len_index_voc + 1
    336                        
    337                                match_spec_input(len_index) = ind_inp
    338                                match_spec_model(len_index) = ind_mod
    339 
    340                                match_spec_voc_input(len_index_voc) = ind_voc
    341                                match_spec_voc_model(len_index_voc) = ind_mod                         
    342                             ENDIF
    343                          END DO
    344                       ENDIF
    345 
    346                       !
    347                       !-- Other Species
    348                       IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    349                          len_index = len_index + 1
    350                          match_spec_input(len_index) = ind_inp
    351                          match_spec_model(len_index) = ind_mod
    352                       ENDIF
    353                    END DO
    354                 END DO
    355 
    356              ELSE
    357                 !
    358                 !-- in case there are no species matching
    359                 message_string = 'Non of given emission species'            //         &
    360                                  ' matches'                                //          &
    361                                  ' model chemical species:'                //          &
    362                                  ' Emission routine is not called' 
    363                 CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0438', 0, 0, 0, 6, 0 )
    364              ENDIF
    365  
    366           ELSE
    367 
    368              !
    369              !-- either spc_names is zero or nspec_emis_inp is not allocated
    370              message_string = 'Array of Emission species not allocated:'             //          &
    371                               ' Either no emission species are provided as input or'  //         &
    372                               ' no chemical species are used by PALM:'                //         &
    373                               ' Emission routine is not called'                 
    374              CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0439', 0, 2, 0, 6, 0 )
    375 
    376           ENDIF
    377 
    378        !
    379        !-- DEFAULT mode
    380        CASE ("DEFAULT")
    381 
    382           len_index = 0          !<  index for TOTAL number of species   
    383           len_index_voc = 0      !<  index for TOTAL number of VOCs
    384           len_index_pm = 3       !<  index for TOTAL number of PMs: PM1, PM2.5, PM10.
    385  
    386           IF ( nvar > 0 .AND. nspec_emis_inp > 0 )  THEN
    387 
    388              !
    389              !-- Cycle over model species
    390              DO ind_mod = 1, nvar
    391                 !
    392                 !-- Cycle over input species
    393                 DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
    394 
    395                    !
    396                    !-- Check for VOC Species 
    397                    IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" )  THEN
    398                       DO ind_voc= 1, emt_att%nvoc
    399                        
    400                          IF ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    401                             len_index = len_index + 1
    402                             len_index_voc = len_index_voc + 1
    403                          ENDIF
    404                          
    405                       END DO
    406                    ENDIF
    407 
    408                    !
    409                    !-- PMs: There is one input species name for all PM
    410                    !-- This variable has 3 dimensions, one for PM1, PM2.5 and PM10
    411                    IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "PM" )  THEN
    412                       !
    413                       !-- PM1
    414                       IF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM1" )  THEN
    415                          len_index = len_index + 1
    416                       !
    417                       !-- PM2.5
    418                       ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM25" )  THEN
    419                          len_index = len_index + 1
    420                       !
    421                       !-- PM10
    422                       ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM10" )  THEN
    423                          len_index = len_index + 1
    424                       ENDIF
    425                    ENDIF
    426 
    427                    !
    428                    !-- NOx: NO2 and NO   
    429                    IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "NOx" )  THEN
    430                       !
    431                       !-- NO
    432                       IF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO" )  THEN
    433                          len_index = len_index + 1
    434                       !
    435                       !-- NO2
    436                       ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO2" )  THEN
    437                          len_index = len_index + 1
    438                       ENDIF
    439                    ENDIF
    440 
    441                    !
    442                    !-- SOx: SO2 and SO4
    443                    IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "SOx" )  THEN
    444                       !
    445                       !-- SO2
    446                       IF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO2" )  THEN
    447                          len_index = len_index + 1
    448                       !
    449                       !-- SO4
    450                       ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO4" )  THEN
    451                          len_index = len_index + 1
    452                       ENDIF
    453                    ENDIF
    454 
    455                    !
    456                    !-- Other Species
    457                    IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    458                       len_index = len_index + 1
    459                    ENDIF
    460                 END DO
    461              END DO
    462 
    463 
    464              !
    465              !-- Allocate arrays
    466              IF ( len_index > 0 )  THEN
    467 
    468                 ALLOCATE( match_spec_input(len_index) )
    469                 ALLOCATE( match_spec_model(len_index) )
    470 
    471                 IF ( len_index_voc > 0 )  THEN
    472                    !
    473                    !-- Contains indices of the VOC model species
    474                    ALLOCATE( match_spec_voc_model(len_index_voc) )
    475                    !
    476                    !-- Contains the indices of different values of VOC composition
    477                    !-- of input variable VOC_composition
    478                    ALLOCATE( match_spec_voc_input(len_index_voc) )                                                 
    479                 ENDIF
    480 
    481                 !
    482                 !-- Pass the species indices to declared arrays
    483                 len_index = 0
    484                 len_index_voc = 0
    485                
    486                 DO ind_mod = 1, nvar
    487                    DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
    488 
    489                       !
    490                       !-- VOCs
    491                       IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" .AND.   &
    492                          ALLOCATED(match_spec_voc_input) )  THEN     
    493                          DO ind_voc= 1, emt_att%nvoc
    494                             IF ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    495                                len_index = len_index + 1
    496                                len_index_voc = len_index_voc + 1
    497                        
    498                                match_spec_input(len_index) = ind_inp
    499                                match_spec_model(len_index) = ind_mod
    500 
    501                                match_spec_voc_input(len_index_voc) = ind_voc
    502                                match_spec_voc_model(len_index_voc) = ind_mod                         
    503                             ENDIF
    504                          END DO
    505                       ENDIF
    506 
    507                       !
    508                       !-- PMs
    509                       IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "PM" )  THEN
    510                          !
    511                          !-- PM1
    512                          IF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM1" )  THEN
    513                             len_index = len_index + 1
    514 
    515                             match_spec_input(len_index) = ind_inp
    516                             match_spec_model(len_index) = ind_mod
    517                          !
    518                          !-- PM2.5
    519                          ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM25" )  THEN
    520                             len_index = len_index + 1
    521 
    522                             match_spec_input(len_index) = ind_inp
    523                             match_spec_model(len_index) = ind_mod
    524                          !
    525                          !-- PM10
    526                          ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM10" )  THEN
    527                             len_index = len_index + 1
    528    
    529                             match_spec_input(len_index) = ind_inp
    530                             match_spec_model(len_index) = ind_mod
    531  
    532                          ENDIF
    533                       ENDIF
    534 
    535                       !
    536                       !-- NOx
    537                       IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "NOx" )  THEN
    538                          !
    539                          !-- NO
    540                          IF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO" )  THEN
    541                             len_index = len_index + 1
    542 
    543                             match_spec_input(len_index) = ind_inp
    544                             match_spec_model(len_index) = ind_mod
    545                          !
    546                          !-- NO2
    547                          ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO2" )  THEN
    548                             len_index = len_index + 1
    549 
    550                             match_spec_input(len_index) = ind_inp
    551                             match_spec_model(len_index) = ind_mod
    552  
    553                          ENDIF
    554                       ENDIF
    555 
    556                       !
    557                       !-- SOx
    558                       IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "SOx" ) THEN
    559                          !
    560                          !-- SO2
    561                          IF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO2" )  THEN
    562                             len_index = len_index + 1
    563 
    564                             match_spec_input(len_index) = ind_inp
    565                             match_spec_model(len_index) = ind_mod
    566  
    567                          !
    568                          !-- SO4
    569                          ELSEIF ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO4" )  THEN
    570                             len_index = len_index + 1
    571 
    572                             match_spec_input(len_index) = ind_inp
    573                             match_spec_model(len_index) = ind_mod
    574  
    575                          ENDIF
    576                       ENDIF
    577 
    578                       !
    579                       !-- Other Species
    580                       IF ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    581                          len_index = len_index + 1
    582                            
    583                          match_spec_input(len_index) = ind_inp
    584                          match_spec_model(len_index) = ind_mod
    585                       ENDIF
    586                    END DO
    587                 END DO
    588 
    589              ELSE
    590 
    591                 message_string = 'Non of given Emission Species'            //         &
    592                                  ' matches'                                //          &
    593                                  ' model chemical species'                 //          &
    594                                  ' Emission routine is not called'         
    595                 CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0440', 0, 0, 0, 6, 0 )
    596 
    597              ENDIF
    598 
    599           ELSE
    600 
    601              message_string = 'Array of Emission species not allocated: '            //          &
    602                               ' Either no emission species are provided as input or'  //         &
    603                               ' no chemical species are used by PALM:'                //         &
    604                               ' Emission routine is not called'                                   
    605              CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0441', 0, 2, 0, 6, 0 )
    606  
    607           ENDIF
    608  
    609        !
    610        !-- PARAMETERIZED mode
    611        CASE ("PARAMETERIZED")
    612 
    613           len_index = 0
    614 
    615           IF ( nvar > 0 .AND. nspec_emis_inp > 0 )  THEN
    616 
    617              !
    618              !-- Cycle over model species
     283
     284          IF  ( nvar > 0 .AND. nspec_emis_inp > 0 )  THEN
     285
     286!
     287!-- Cycle over model species
     288
    619289             DO ind_mod = 1, nvar
    620290                ind_inp = 1
    621291                DO WHILE ( TRIM( surface_csflux_name(ind_inp) ) /= 'novalue' )    !< 'novalue' is the default 
    622                    IF ( TRIM( surface_csflux_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     292                   IF  ( TRIM( surface_csflux_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
    623293                      len_index = len_index + 1
    624294                   ENDIF
     
    627297             ENDDO
    628298
    629              IF ( len_index > 0 )  THEN
    630 
    631                 !
    632                 !-- Allocation of Arrays of the matched species
    633                 ALLOCATE( match_spec_input(len_index) )
    634  
    635                 ALLOCATE( match_spec_model(len_index) )
    636 
    637                 !
    638                 !-- Pass the species indices to declared arrays   
     299             IF  ( len_index > 0 )  THEN
     300
     301!
     302!-- Allocation of Arrays of the matched species
     303
     304                ALLOCATE ( match_spec_input(len_index) )
     305                ALLOCATE ( match_spec_model(len_index) )
     306
     307!
     308!-- Pass species indices to declared arrays
     309
    639310                len_index = 0
    640311
    641312                DO ind_mod = 1, nvar 
    642313                   ind_inp = 1
    643                    DO WHILE ( TRIM( surface_csflux_name(ind_inp) ) /= 'novalue' )     
    644                       IF ( TRIM( surface_csflux_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     314                   DO WHILE  ( TRIM( surface_csflux_name(ind_inp) ) /= 'novalue' )
     315                      IF  ( TRIM(surface_csflux_name(ind_inp)) ==          &
     316                            TRIM(spc_names(ind_mod))            )  THEN
    645317                         len_index = len_index + 1
    646318                         match_spec_input(len_index) = ind_inp
     
    651323                END DO
    652324
    653                 !
    654                 !-- Check
     325!
     326!-- Check
     327
    655328                DO ispec = 1, len_index
    656329
    657                    IF ( emiss_factor_main(match_spec_input(ispec) ) < 0 .AND.    &
     330                   IF  ( emiss_factor_main(match_spec_input(ispec) ) < 0 .AND.    &
    658331                        emiss_factor_side(match_spec_input(ispec) ) < 0 )  THEN
    659332
    660                       message_string = 'PARAMETERIZED emissions mode selected:'            //           &
     333                      message_string = 'PARAMETERIZED emissions mode selected:'             //          &
    661334                                       ' EMISSIONS POSSIBLE ONLY ON STREET SURFACES'        //          &
    662335                                       ' but values of scaling factors for street types'    //          &
     
    665338                                       ' or not provided at all: PLEASE set a finite value' //          &
    666339                                       ' for these parameters in the chemistry namelist'         
    667                       CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0442', 2, 2, 0, 6, 0 )
     340                      CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0442', 2, 2, 0, 6, 0 )
     341 
    668342                   ENDIF
     343
    669344                END DO
    670345
     
    672347             ELSE
    673348               
    674                 message_string = 'Non of given Emission Species'            //          &
     349                message_string = 'Non of given Emission Species'           //           &
    675350                                 ' matches'                                //           &
    676351                                 ' model chemical species'                 //           &
    677352                                 ' Emission routine is not called'         
    678                 CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0443', 0, 0, 0, 6, 0 )
     353                CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0443', 0, 0, 0, 6, 0 )
     354 
    679355             ENDIF
    680356
    681357          ELSE
    682358     
    683              message_string = 'Array of Emission species not allocated: '            //           &
     359             message_string = 'Array of Emission species not allocated: '             //          &
    684360                              ' Either no emission species are provided as input or'  //          &
    685361                              ' no chemical species are used by PALM.'                //          &
     
    687363             CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0444', 0, 2, 0, 6, 0 )
    688364 
    689           ENDIF             
    690 
    691 
    692        !
    693        !-- If emission module is switched on but mode_emis is not specified or it is given the wrong name
     365          ENDIF
     366
     367!
     368!-- LOD 1 (DEFAULT mode)
     369
     370       CASE (1)
     371
     372          len_index = 0          ! TOTAL number of species (to be accumulated) 
     373          len_index_voc = 0      ! TOTAL number of VOCs (to be accumulated)
     374          len_index_pm = 3       ! TOTAL number of PMs: PM1, PM2.5, PM10.
     375 
     376          IF  ( nvar > 0 .AND. nspec_emis_inp > 0 )  THEN
     377
     378!
     379!-- Cycle over model species
     380             DO ind_mod = 1, nvar
     381
     382!
     383!-- Cycle over input species
     384
     385                DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
     386
     387!
     388!-- Check for VOC Species
     389
     390                   IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" )  THEN
     391                      DO ind_voc= 1, emt_att%nvoc
     392                       
     393                         IF  ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     394                            len_index = len_index + 1
     395                            len_index_voc = len_index_voc + 1
     396                         ENDIF
     397                         
     398                      END DO
     399                   ENDIF
     400
     401!
     402!-- PMs: There is one input species name for all PM
     403!-- This variable has 3 dimensions, one for PM1, PM2.5 and PM10
     404
     405                   IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "PM" )  THEN
     406
     407                      IF      ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM1" )   THEN
     408                         len_index = len_index + 1
     409                      ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM25" )  THEN
     410                         len_index = len_index + 1
     411                      ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM10" )  THEN
     412                         len_index = len_index + 1
     413                      ENDIF
     414
     415                   ENDIF
     416
     417!
     418!-- NOX: NO2 and NO
     419
     420                   IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "NOX" )  THEN
     421
     422                      IF     ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO"  )  THEN
     423                         len_index = len_index + 1
     424                      ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO2" )  THEN
     425                         len_index = len_index + 1
     426                      ENDIF
     427
     428                   ENDIF
     429
     430!
     431!-- SOX: SO2 and SO4
     432
     433                   IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "SOX" )  THEN
     434
     435                      IF      ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO2" )  THEN
     436                         len_index = len_index + 1
     437                      ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO4" )  THEN
     438                         len_index = len_index + 1
     439                      ENDIF
     440
     441                   ENDIF
     442
     443!
     444!-- Other Species
     445
     446                   IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) ==             &
     447                        TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     448                      len_index = len_index + 1
     449                   ENDIF
     450
     451                END DO  ! ind_inp ...
     452
     453             END DO  ! ind_mod ...
     454
     455
     456!
     457!-- Allocate arrays
     458
     459             IF  ( len_index > 0 )  THEN
     460
     461                ALLOCATE ( match_spec_input(len_index) )
     462                ALLOCATE ( match_spec_model(len_index) )
     463
     464                IF  ( len_index_voc > 0 )  THEN
     465
     466!
     467!-- Contains indices of the VOC model species
     468
     469                   ALLOCATE( match_spec_voc_model(len_index_voc) )
     470
     471!
     472!-- Contains the indices of different values of VOC composition
     473!-- of input variable VOC_composition
     474
     475                   ALLOCATE( match_spec_voc_input(len_index_voc) )
     476
     477                ENDIF
     478
     479!
     480!-- Pass the species indices to declared arrays
     481
     482                len_index = 0
     483                len_index_voc = 0
     484               
     485                DO ind_mod = 1, nvar
     486                   DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
     487
     488!
     489!-- VOCs
     490
     491                      IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" .AND.       &
     492                           ALLOCATED (match_spec_voc_input) )  THEN
     493
     494                         DO ind_voc = 1, emt_att%nvoc
     495
     496                            IF  ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) ==                  &
     497                                 TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     498
     499                               len_index     = len_index + 1
     500                               len_index_voc = len_index_voc + 1
     501                       
     502                               match_spec_input(len_index) = ind_inp
     503                               match_spec_model(len_index) = ind_mod
     504
     505                               match_spec_voc_input(len_index_voc) = ind_voc
     506                               match_spec_voc_model(len_index_voc) = ind_mod
     507
     508                            ENDIF
     509
     510                         END DO
     511
     512                      ENDIF
     513
     514!
     515!-- PMs
     516
     517                      IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "PM" )  THEN
     518
     519                         IF      ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM1"  )  THEN
     520                            len_index = len_index + 1
     521                            match_spec_input(len_index) = ind_inp
     522                            match_spec_model(len_index) = ind_mod
     523                         ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM25" )  THEN
     524                            len_index = len_index + 1
     525                            match_spec_input(len_index) = ind_inp
     526                            match_spec_model(len_index) = ind_mod
     527                         ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "PM10" )  THEN
     528                            len_index = len_index + 1
     529                            match_spec_input(len_index) = ind_inp
     530                            match_spec_model(len_index) = ind_mod
     531                         ENDIF
     532
     533                      ENDIF
     534
     535!
     536!-- NOX
     537                      IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "NOX" )  THEN
     538
     539                         IF      ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO"  )  THEN
     540                            len_index = len_index + 1
     541
     542                            match_spec_input(len_index) = ind_inp
     543                            match_spec_model(len_index) = ind_mod
     544
     545                         ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "NO2" )  THEN
     546                            len_index = len_index + 1
     547
     548                            match_spec_input(len_index) = ind_inp
     549                            match_spec_model(len_index) = ind_mod
     550 
     551                         ENDIF
     552
     553                      ENDIF
     554
     555
     556!
     557!-- SOX
     558
     559                      IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "SOX" ) THEN
     560
     561                         IF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO2" )  THEN
     562                            len_index = len_index + 1
     563                            match_spec_input(len_index) = ind_inp
     564                            match_spec_model(len_index) = ind_mod
     565                         ELSEIF  ( TRIM( spc_names(ind_mod) ) == "SO4" )  THEN
     566                            len_index = len_index + 1
     567                            match_spec_input(len_index) = ind_inp
     568                            match_spec_model(len_index) = ind_mod
     569                         ENDIF
     570
     571                      ENDIF
     572
     573!
     574!-- Other Species
     575
     576                      IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     577                         len_index = len_index + 1
     578                         match_spec_input(len_index) = ind_inp
     579                         match_spec_model(len_index) = ind_mod
     580                      ENDIF
     581
     582                   END DO  ! inp_ind
     583
     584                END DO     ! inp_mod
     585
     586!
     587!-- Error reporting (no matching)
     588
     589             ELSE
     590
     591                message_string = 'None of given Emission Species matches'           //   &
     592                                 ' model chemical species'                          //   &
     593                                 ' Emission routine is not called'         
     594                CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0440', 0, 0, 0, 6, 0 )
     595
     596             ENDIF
     597
     598!
     599!-- Error reporting (no species)
     600
     601          ELSE
     602
     603             message_string = 'Array of Emission species not allocated: '             // &
     604                              ' Either no emission species are provided as input or'  // &
     605                              ' no chemical species are used by PALM:'                // &
     606                              ' Emission routine is not called'                                   
     607             CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0441', 0, 2, 0, 6, 0 )
     608 
     609          ENDIF
     610
     611!
     612!-- LOD 2 (PRE-PROCESSED mode)
     613
     614       CASE (2)
     615
     616          len_index = 0
     617          len_index_voc = 0
     618
     619          IF  ( nvar > 0 .AND. (nspec_emis_inp > 0) )  THEN
     620!
     621!-- Cycle over model species
     622             DO ind_mod = 1, nvar
     623
     624!
     625!-- Cycle over input species 
     626                DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
     627
     628!
     629!-- Check for VOC Species
     630
     631                   IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" )  THEN       
     632                      DO ind_voc = 1, emt_att%nvoc
     633                         IF  ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     634                            len_index     = len_index + 1
     635                            len_index_voc = len_index_voc + 1
     636                         ENDIF
     637                      END DO
     638                   ENDIF
     639
     640!
     641!-- Other Species
     642
     643                   IF  ( TRIM(emt_att%species_name(ind_inp)) == TRIM(spc_names(ind_mod)) )  THEN
     644                      len_index = len_index + 1
     645                   ENDIF
     646                ENDDO
     647             ENDDO
     648
     649!
     650!-- Allocate array for storing the indices of the matched species
     651
     652             IF  ( len_index > 0 )  THEN
     653 
     654                ALLOCATE ( match_spec_input(len_index) )
     655 
     656                ALLOCATE ( match_spec_model(len_index) )
     657
     658                IF  ( len_index_voc > 0 )  THEN
     659!
     660!-- contains indices of the VOC model species
     661                   ALLOCATE( match_spec_voc_model(len_index_voc) )
     662!
     663!-- contains the indices of different values of VOC composition of input variable VOC_composition
     664                   ALLOCATE( match_spec_voc_input(len_index_voc) )
     665
     666                ENDIF
     667
     668!
     669!-- pass the species indices to declared arrays
     670
     671                len_index = 0
     672
     673!
     674!-- Cycle over model species
     675
     676                DO ind_mod = 1, nvar
     677 
     678!
     679!-- Cycle over Input species 
     680
     681                   DO ind_inp = 1, nspec_emis_inp
     682
     683!
     684!-- VOCs
     685
     686                      IF  ( TRIM(emt_att%species_name(ind_inp) ) == "VOC" .AND.    &
     687                           ALLOCATED(match_spec_voc_input) )  THEN
     688                         
     689                         DO ind_voc= 1, emt_att%nvoc
     690                            IF  ( TRIM( emt_att%voc_name(ind_voc) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     691                               len_index = len_index + 1
     692                               len_index_voc = len_index_voc + 1
     693                       
     694                               match_spec_input(len_index) = ind_inp
     695                               match_spec_model(len_index) = ind_mod
     696
     697                               match_spec_voc_input(len_index_voc) = ind_voc
     698                               match_spec_voc_model(len_index_voc) = ind_mod                         
     699                            ENDIF
     700                         END DO
     701                      ENDIF
     702
     703!
     704!-- Other Species
     705
     706                      IF  ( TRIM( emt_att%species_name(ind_inp) ) == TRIM( spc_names(ind_mod) ) )  THEN
     707                         len_index = len_index + 1
     708                         match_spec_input(len_index) = ind_inp
     709                         match_spec_model(len_index) = ind_mod
     710                      ENDIF
     711
     712                   END DO  ! ind_inp
     713                END DO     ! ind_mod
     714
     715             ELSE  ! if len_index_voc .le. 0
     716
     717!
     718!-- in case there are no species matching
     719
     720                message_string = 'Non of given emission species'            //         &
     721                                 ' matches'                                //          &
     722                                 ' model chemical species:'                //          &
     723                                 ' Emission routine is not called' 
     724                CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0438', 0, 0, 0, 6, 0 )
     725             ENDIF
     726
     727!
     728!-- Error check (no matching)
     729 
     730          ELSE
     731
     732!
     733!-- either spc_names is zero or nspec_emis_inp is not allocated
     734             message_string = 'Array of Emission species not allocated:'              // &
     735                              ' Either no emission species are provided as input or'  // &
     736                              ' no chemical species are used by PALM:'                // &
     737                              ' Emission routine is not called'                 
     738             CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0439', 0, 2, 0, 6, 0 )
     739
     740          ENDIF 
     741
     742!
     743!-- If emission module is switched on but mode_emis is not specified or it is given the wrong name
     744
     745!
     746!-- Error check (no species)
     747
    694748       CASE DEFAULT
    695749
    696           message_string = 'Emission Module switched ON, but'            //                         &
    697                            ' either no emission mode specified or incorrectly given :'  //          &
     750          message_string = 'Emission Module switched ON, but'                           //         &
     751                           ' either no emission mode specified or incorrectly given :'  //         &
    698752                           ' please, pass the correct value to the namelist parameter "mode_emis"'                 
    699753          CALL message( 'chem_emissions_matching', 'CM0445', 2, 2, 0, 6, 0 )             
     
    701755       END SELECT
    702756
    703        IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_match', 'end' )
     757       IF  ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_match', 'end' )
    704758
    705759 END SUBROUTINE chem_emissions_match
     
    724778!   
    725779!-- Actions for initial runs
    726 !  IF (  TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
     780!  IF  (  TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
    727781!--    ...
    728782!   
     
    735789
    736790
    737   IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_init', 'start' )
    738 
    739   !
    740   !-- Matching
    741   CALL  chem_emissions_match( chem_emis_att, nspec_out )
    742  
    743   IF ( nspec_out == 0 )  THEN
     791    IF  ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_init', 'start' )
     792
     793!
     794!-- Matching
     795
     796    CALL  chem_emissions_match( chem_emis_att, n_matched_vars )
     797 
     798    IF  ( n_matched_vars == 0 )  THEN
    744799 
    745      emission_output_required = .FALSE.
    746 
    747   ELSE
    748 
    749      emission_output_required = .TRUE.
    750 
    751 
    752      !
    753      !-- Set molecule masses'
    754      ALLOCATE( chem_emis_att%xm(nspec_out) )
    755 
    756      DO ispec = 1, nspec_out
    757         SELECT CASE ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) )
    758            CASE ( 'SO2' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_S + xm_O * 2        !< kg/mole
    759            CASE ( 'SO4' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_S + xm_O * 4        !< kg/mole
    760            CASE ( 'NO' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_N + xm_O             !< kg/mole
    761            CASE ( 'NO2' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_N + xm_O * 2        !< kg/mole   
    762            CASE ( 'NH3' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_N + xm_H * 3        !< kg/mole
    763            CASE ( 'CO'  ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_C + xm_O            !< kg/mole
    764            CASE ( 'CO2' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_C + xm_O * 2        !< kg/mole
    765            CASE ( 'CH4' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_C + xm_H * 4        !< kg/mole     
    766            CASE ( 'HNO3' ); chem_emis_att%xm(ispec) = xm_H + xm_N + xm_O*3  !< kg/mole 
    767            CASE DEFAULT
    768               chem_emis_att%xm(ispec) = 1.0_wp
    769         END SELECT
    770      ENDDO
     800       emission_output_required = .FALSE.
     801
     802    ELSE
     803
     804       emission_output_required = .TRUE.
     805
     806
     807!
     808!-- Set molecule masses  (in kg/mol)
     809
     810       ALLOCATE( chem_emis_att%xm(n_matched_vars) )
     811
     812       DO ispec = 1, n_matched_vars
     813          SELECT CASE ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) )
     814             CASE ( 'SO2'  );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_S + xm_O * 2
     815             CASE ( 'SO4'  );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_S + xm_O * 4
     816             CASE ( 'NO'   );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_N + xm_O
     817             CASE ( 'NO2'  );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_N + xm_O * 2
     818             CASE ( 'NH3'  );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_N + xm_H * 3
     819             CASE ( 'CO'   );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_C + xm_O
     820             CASE ( 'CO2'  );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_C + xm_O * 2
     821             CASE ( 'CH4'  );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_C + xm_H * 4
     822             CASE ( 'HNO3' );  chem_emis_att%xm(ispec) = xm_H + xm_N + xm_O*3
     823             CASE DEFAULT
     824                chem_emis_att%xm(ispec) = 1.0_wp
     825          END SELECT
     826       ENDDO
    771827
    772828   
    773      !
    774      !-- assign emission values
    775      SELECT CASE ( TRIM( mode_emis ) )   
    776 
    777 
    778         !
    779         !-- PRE-PROCESSED case
    780         CASE ( "PRE-PROCESSED" )
    781 
    782            IF ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) ) ALLOCATE( emis_distribution(nzb:nzt+1,0:ny,0:nx,nspec_out) ) 
    783  
    784            !
    785            !-- Get emissions at the first time step
    786            CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, nspec_out )
    787 
    788         !
    789         !-- Default case
    790         CASE ( "DEFAULT" )
    791 
    792            IF ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) ) ALLOCATE( emis_distribution(1,0:ny,0:nx,nspec_out) )
    793 
    794            !
    795            !-- Get emissions at the first time step
    796            CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, nspec_out )
    797 
    798         !
    799         !-- PARAMETERIZED case
    800         CASE ( "PARAMETERIZED" )
    801 
    802            IF ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) ) ALLOCATE( emis_distribution(1,0:ny,0:nx,nspec_out) )
    803 
    804            !
    805            !-- Get emissions at the first time step
    806            CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, nspec_out)
    807 
    808      END SELECT
    809 
    810   ENDIF   
    811 
    812   IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_init', 'end' )
     829!
     830!-- Get emissions for the first time step base on LOD (if defined)
     831!-- or emission mode (if no LOD defined)
     832
     833!
     834!-- NOTE - I could use a combined if ( lod = xxx .or. mode = 'XXX' )
     835!--        type of decision structure but I think it is much better
     836!--        to implement it this way (i.e., conditional on lod if it
     837!--        is defined, and mode if not) as we can easily take out
     838!--        the case structure for mode_emis later on.
     839!--        (ecc 20140424)
     840
     841       IF   ( emiss_lod < 0 )  THEN  !-- no LOD defined (not likely)
     842
     843          SELECT CASE ( TRIM( mode_emis ) )   
     844
     845             CASE ( 'PARAMETERIZED' )     ! LOD 0
     846
     847                IF  ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) )  THEN
     848                   ALLOCATE( emis_distribution(1,0:ny,0:nx,n_matched_vars) )
     849                ENDIF
     850
     851                CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, n_matched_vars)
     852
     853             CASE ( 'DEFAULT' )           ! LOD 1
     854
     855                IF  ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) )  THEN
     856                   ALLOCATE( emis_distribution(1,0:ny,0:nx,n_matched_vars) )
     857                ENDIF
     858
     859                CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, n_matched_vars )
     860
     861             CASE ( 'PRE-PROCESSED' )     ! LOD 2
     862
     863                IF  ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) )  THEN
     864                   ALLOCATE( emis_distribution(nzb:nzt+1,0:ny,0:nx,n_matched_vars) )
     865                ENDIF
     866 
     867                CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, n_matched_vars )
     868
     869          END SELECT
     870
     871       ELSE  ! if LOD is defined
     872
     873          SELECT CASE ( emiss_lod )
     874
     875             CASE ( 0 )     ! parameterized mode
     876
     877                IF  ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) )  THEN
     878                   ALLOCATE( emis_distribution(1,0:ny,0:nx,n_matched_vars) )
     879                ENDIF
     880
     881                CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, n_matched_vars)
     882
     883             CASE ( 1 )     ! default mode
     884
     885                IF  ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) )  THEN
     886                   ALLOCATE( emis_distribution(1,0:ny,0:nx,n_matched_vars) )
     887                ENDIF
     888
     889                CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, n_matched_vars )
     890
     891             CASE ( 2 )     ! pre-processed mode
     892
     893                IF  ( .NOT. ALLOCATED( emis_distribution) )  THEN
     894                   ALLOCATE( emis_distribution(nzb:nzt+1,0:ny,0:nx,n_matched_vars) )
     895                ENDIF
     896 
     897                CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, n_matched_vars )
     898
     899          END SELECT
     900
     901       ENDIF
     902
     903    ENDIF
     904
     905    IF  ( debug_output )  CALL debug_message( 'chem_emissions_init', 'end' )
    813906
    814907 END SUBROUTINE chem_emissions_init
     
    822915!-------------------------------------------------------------------------------!
    823916
    824  SUBROUTINE chem_emissions_setup( emt_att, emt, nspec_out )
     917 SUBROUTINE chem_emissions_setup( emt_att, emt, n_matched_vars )
    825918 
    826919   USE surface_mod,                                                  &
     
    835928 
    836929
    837     TYPE(chem_emis_att_type), INTENT(INOUT) ::  emt_att                         !< variable to store emission information                                                                          
     930    TYPE(chem_emis_att_type), INTENT(INOUT) ::  emt_att                         !< variable to store emission information
    838931
    839932    TYPE(chem_emis_val_type), INTENT(INOUT), ALLOCATABLE, DIMENSION(:) ::  emt  !< variable to store emission input values,
    840933                                                                                !< depending on the considered species
    841934
    842     INTEGER,INTENT(IN) ::  nspec_out                                            !< Output of matching routine with number
     935    INTEGER,INTENT(IN) ::  n_matched_vars                                       !< Output of matching routine with number
    843936                                                                                !< of matched species
    844937
     
    858951
    859952    REAL(wp), DIMENSION(24) :: par_emis_time_factor                             !< time factors for the parameterized mode:
    860                                                                                !< fixed houlry profile for example day
    861     REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) ::  conv_to_ratio          !< factor used for converting input
     953                                                                                !< fixed houlry profile for example day
     954    REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) ::  conv_to_ratio            !< factor used for converting input
    862955                                                                                !< to concentration ratio
    863956    REAL(wp), DIMENSION(nzb:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) ::  tmp_temp
     
    883976    !------------------------------------------------------   
    884977
    885     IF ( emission_output_required )  THEN
     978    IF  ( emission_output_required )  THEN
    886979
    887980       !
    888981       !-- Set emis_dt 
    889        IF ( call_chem_at_all_substeps )  THEN
     982       IF  ( call_chem_at_all_substeps )  THEN
    890983
    891984          dt_emis = dt_3d * weight_pres(intermediate_timestep_count)
     
    897990       ENDIF
    898991
    899 
    900        !
    901        !-- Conversion of units to the ones employed in PALM
    902        !-- In PARAMETERIZED mode no conversion is performed: in this case input units are fixed
    903 
    904         IF ( TRIM( mode_emis ) == "DEFAULT" .OR. TRIM( mode_emis ) == "PRE-PROCESSED" )  THEN
     992 !
     993 !-- Conversion of units to the ones employed in PALM
     994 !-- In PARAMETERIZED mode no conversion is performed: in this case input units are fixed
     995
     996        IF  ( TRIM( mode_emis ) == "DEFAULT" .OR. TRIM( mode_emis ) == "PRE-PROCESSED" )  THEN
    905997
    906998          SELECT CASE ( TRIM( emt_att%units ) )
    907              !
    908              !-- kilograms
    909              CASE ( 'kg/m2/s', 'KG/M2/S' )
    910                
    911                 con_factor=1
    912 
    913              CASE ('kg/m2/hour', 'KG/M2/HOUR' )
    914 
    915                 con_factor=hour_to_s
    916 
    917              CASE ( 'kg/m2/day', 'KG/M2/DAY' )
    918                
    919                 con_factor=day_to_s
    920 
    921              CASE ( 'kg/m2/year', 'KG/M2/YEAR' )
    922              
    923                 con_factor=year_to_s
    924 
    925              !
    926              !-- Tons
    927              CASE ( 'ton/m2/s', 'TON/M2/S' )
    928                
    929                 con_factor=tons_to_kg
    930 
    931              CASE ( 'ton/m2/hour', 'TON/M2/HOUR' )
    932                
    933                 con_factor=tons_to_kg*hour_to_s
    934 
    935              CASE ( 'ton/m2/year', 'TON/M2/YEAR' )
    936                
    937                 con_factor=tons_to_kg*year_to_s
    938 
    939              !
    940              !-- Grams
    941              CASE ( 'g/m2/s', 'G/M2/S' )
    942          
    943                 con_factor=g_to_kg
    944 
    945              CASE ( 'g/m2/hour', 'G/M2/HOUR' )
    946 
    947                 con_factor=g_to_kg*hour_to_s
    948 
    949              CASE ( 'g/m2/year', 'G/M2/YEAR' )
    950  
    951                 con_factor=g_to_kg*year_to_s
    952 
    953              !
    954              !-- Micrograms
    955              CASE ( 'micrograms/m2/s', 'MICROGRAMS/M2/S' )
    956  
    957                 con_factor=miug_to_kg
    958 
    959              CASE ( 'micrograms/m2/hour', 'MICROGRAMS/M2/HOUR' )
    960  
    961                 con_factor=miug_to_kg*hour_to_s
    962 
    963              CASE ( 'micrograms/m2/year', 'MICROGRAMS/M2/YEAR' )
    964  
    965                 con_factor=miug_to_kg*year_to_s
     999
     1000             CASE ( 'kg/m2/s',    'KG/M2/S'    );  con_factor = 1.0_wp                   ! kg
     1001             CASE ( 'kg/m2/hour', 'KG/M2/HOUR' );  con_factor = hour_to_s
     1002             CASE ( 'kg/m2/day',  'KG/M2/DAY'  );  con_factor = day_to_s
     1003             CASE ( 'kg/m2/year', 'KG/M2/YEAR' );  con_factor = year_to_s
     1004
     1005             CASE ( 'ton/m2/s',    'TON/M2/S'    );  con_factor = tons_to_kg             ! tonnes
     1006             CASE ( 'ton/m2/hour', 'TON/M2/HOUR' );  con_factor = tons_to_kg*hour_to_s
     1007             CASE ( 'ton/m2/year', 'TON/M2/YEAR' );  con_factor = tons_to_kg*year_to_s
     1008
     1009             CASE ( 'g/m2/s',    'G/M2/S'    );  con_factor = g_to_kg                    ! grams
     1010             CASE ( 'g/m2/hour', 'G/M2/HOUR' );  con_factor = g_to_kg*hour_to_s
     1011             CASE ( 'g/m2/year', 'G/M2/YEAR' );  con_factor = g_to_kg*year_to_s
     1012
     1013             CASE ( 'micrograms/m2/s',    'MICROGRAMS/M2/S'    );  con_factor = miug_to_kg            ! ug
     1014             CASE ( 'micrograms/m2/hour', 'MICROGRAMS/M2/HOUR' );  con_factor = miug_to_kg*hour_to_s
     1015             CASE ( 'micrograms/m2/year', 'MICROGRAMS/M2/YEAR' );  con_factor = miug_to_kg*year_to_s
     1016
     1017!
     1018!-- Error check (need units)
    9661019
    9671020             CASE DEFAULT 
    968                 message_string = 'The Units of the provided emission input' // &
    969                                  ' are not the ones required by PALM-4U: please check '      // &
     1021                message_string = 'The Units of the provided emission input'                 // &
     1022                                 ' are not the ones required by PALM-4U: please check '     // &
    9701023                                 ' emission module documentation.'                                 
    9711024                CALL message( 'chem_emissions_setup', 'CM0446', 2, 2, 0, 6, 0 )
     
    9731026          END SELECT
    9741027
    975          
    9761028       ENDIF
    9771029
    978        !
    979        !-- Conversion factor to convert  kg/m**2/s to ppm/s
     1030!
     1031!-- Conversion factor to convert  kg/m**2/s to ppm/s
     1032
    9801033       DO i = nxl, nxr
    9811034          DO j = nys, nyn
    982              !
    983              !-- Derive Temperature from Potential Temperature
     1035
     1036!
     1037!-- Derive Temperature from Potential Temperature
     1038
    9841039             tmp_temp(nzb:nzt+1,j,i) = pt(nzb:nzt+1,j,i) * ( hyp(nzb:nzt+1) * pref_i )**r_cp
    985              
    986              
    987              !>  We need to pass to cssws <- (ppm/s) * dz
    988              !>  Input is Nmole/(m^2*s)
    989              !>  To go to ppm*dz multiply the input by (m**2/N)*dz
    990              !>  (m**2/N)*dz == V/N
    991              !>  V/N = RT/P
    992              !>  m**3/Nmole               (J/mol)*K^-1           K                      Pa         
     1040 
     1041!           
     1042!-- We need to pass to cssws <- (ppm/s) * dz
     1043!-- Input is Nmole/(m^2*s)
     1044!-- To go to ppm*dz multiply the input by (m**2/N)*dz
     1045!-- (m**2/N)*dz == V/N
     1046!-- V/N = RT/P
     1047
     1048!                   m**3/Nmole               (J/mol)*K^-1           K                      Pa         
    9931049             conv_to_ratio(nzb:nzt+1,j,i) = ( (Rgas * tmp_temp(nzb:nzt+1,j,i)) / ((hyp(nzb:nzt+1))) ) 
     1050
    9941051          ENDDO
    9951052       ENDDO
    9961053
    9971054
    998        !
    999        !-- Initialize
     1055!
     1056!-- Initialize
     1057
    10001058       emis_distribution(:,nys:nyn,nxl:nxr,:) = 0.0_wp
    10011059
    10021060 
    1003        !
    1004        !-- PRE-PROCESSED MODE
    1005        IF ( TRIM( mode_emis ) == "PRE-PROCESSED" )  THEN
    1006 
    1007           !
    1008           !-- Update time indices
     1061!
     1062!-- LOD 2 (PRE-PROCESSED MODE)
     1063
     1064       IF  ( emiss_lod == 2 )  THEN
     1065
     1066! for reference (ecc)
     1067!       IF  ( TRIM( mode_emis ) == "PRE-PROCESSED" )  THEN
     1068
     1069!
     1070!-- Update time indices
     1071
    10091072          CALL time_preprocessed_indices( index_hh )
    10101073
    1011        ELSEIF ( TRIM( mode_emis ) == "DEFAULT" )  THEN
    1012 
    1013           !
    1014           !-- Allocate array where to store temporary emission values     
    1015           IF ( .NOT. ALLOCATED(emis) ) ALLOCATE( emis(nys:nyn,nxl:nxr) )
    1016           !
    1017           !-- Allocate time factor per category
    1018           ALLOCATE( time_factor(emt_att%ncat) ) 
    1019           !
    1020           !-- Read-in hourly emission time factor
    1021           IF ( TRIM( time_fac_type ) == "HOUR" )  THEN
    1022 
    1023              !
    1024              !-- Update time indices
     1074
     1075!
     1076!-- LOD 1 (DEFAULT MODE)
     1077
     1078        ELSEIF  ( emiss_lod == 1 )  THEN
     1079
     1080! for reference (ecc)
     1081!       ELSEIF  ( TRIM( mode_emis ) == "DEFAULT" )  THEN
     1082
     1083!
     1084!-- Allocate array where to store temporary emission values
     1085
     1086          IF  ( .NOT. ALLOCATED(emis) ) ALLOCATE( emis(nys:nyn,nxl:nxr) )
     1087
     1088!
     1089!-- Allocate time factor per category
     1090
     1091          ALLOCATE( time_factor(emt_att%ncat) )
     1092
     1093!
     1094!-- Read-in hourly emission time factor
     1095
     1096          IF  ( TRIM(time_fac_type) == "HOUR" )  THEN
     1097
     1098!
     1099!-- Update time indices
     1100
    10251101             CALL time_default_indices( month_of_year, day_of_month, hour_of_day, index_hh )
    1026              !
    1027              !-- Check if the index is less or equal to the temporal dimension of HOURLY emission files             
    1028              IF ( index_hh <= SIZE( emt_att%hourly_emis_time_factor(1,:) ) )  THEN
    1029                 !
    1030                 !-- Read-in the correspondant time factor             
     1102
     1103!
     1104!-- Check if the index is less or equal to the temporal dimension of HOURLY emission files
     1105
     1106             IF  ( index_hh <= SIZE( emt_att%hourly_emis_time_factor(1,:) ) )  THEN
     1107
     1108!
     1109!-- Read-in the correspondant time factor
     1110
    10311111                time_factor(:) = emt_att%hourly_emis_time_factor(:,index_hh)     
     1112
     1113!
     1114!-- Error check (time out of range)
    10321115
    10331116             ELSE
     
    10381121
    10391122             ENDIF
    1040           !
    1041           !-- Read-in MDH emissions time factors
    1042           ELSEIF ( TRIM( time_fac_type ) == "MDH" )  THEN
    1043 
    1044              !
    1045              !-- Update time indices     
     1123
     1124!
     1125!-- Read-in MDH emissions time factors
     1126
     1127          ELSEIF  ( TRIM( time_fac_type ) == "MDH" )  THEN
     1128
     1129!
     1130!-- Update time indices
    10461131             CALL time_default_indices( daytype_mdh, month_of_year, day_of_month,     &
    10471132                  hour_of_day, index_mm, index_dd,index_hh )
    10481133
    1049              !
    1050              !-- Check if the index is less or equal to the temporal dimension of MDH emission files             
    1051              IF ( ( index_hh + index_dd + index_mm) <= SIZE( emt_att%mdh_emis_time_factor(1,:) ) )  THEN
    1052                 !
    1053                 !-- Read-in the correspondant time factor             
    1054                 time_factor(:) = emt_att%mdh_emis_time_factor(:,index_mm) * emt_att%mdh_emis_time_factor(:,index_dd) *   &
    1055                                                                          emt_att%mdh_emis_time_factor(:,index_hh)
     1134!
     1135!-- Check if the index is less or equal to the temporal dimension of MDH emission files
     1136
     1137             IF  ( ( index_hh + index_dd + index_mm) <= SIZE( emt_att%mdh_emis_time_factor(1,:) ) )  THEN
     1138
     1139!
     1140!-- Read in corresponding time factor
     1141
     1142                time_factor(:) = emt_att%mdh_emis_time_factor(:,index_mm) *    &
     1143                                 emt_att%mdh_emis_time_factor(:,index_dd) *    &
     1144                                 emt_att%mdh_emis_time_factor(:,index_hh)
     1145
     1146!
     1147!-- Error check (MDH time factor not provided)
    10561148     
    10571149             ELSE
     
    10611153                CALL message( 'chem_emissions_setup', 'CM0449', 2, 2, 0, 6, 0 )
    10621154
    1063              ENDIF
     1155             ENDIF 
     1156
     1157!
     1158!-- Error check (no time factor defined)
    10641159
    10651160          ELSE
     
    10711166          ENDIF
    10721167
    1073        !
    1074        !-- PARAMETERIZED MODE
    1075        ELSEIF ( TRIM( mode_emis ) == "PARAMETERIZED" )  THEN
     1168!
     1169!-- PARAMETERIZED MODE
     1170
     1171       ELSEIF ( emiss_lod == 0 )  THEN
     1172
     1173
     1174! for reference (ecc)
     1175!       ELSEIF  ( TRIM( mode_emis ) == "PARAMETERIZED" )  THEN
    10761176       
    1077           !
    1078           !-- assign constant values of time factors, diurnal time profile for traffic sector
    1079           par_emis_time_factor( : ) =  &
    1080             (/ 0.009, 0.004, 0.004, 0.009, 0.029, 0.039, 0.056, 0.053, 0.051, 0.051, 0.052, 0.055,  &
    1081                0.059, 0.061, 0.064, 0.067, 0.069, 0.069, 0.049, 0.039, 0.039, 0.029, 0.024, 0.019 /)
     1177!
     1178!-- assign constant values of time factors, diurnal profile for traffic sector
     1179
     1180          par_emis_time_factor( : ) =  (/ 0.009, 0.004, 0.004, 0.009, 0.029, 0.039,      &
     1181                                          0.056, 0.053, 0.051, 0.051, 0.052, 0.055,      &
     1182                                          0.059, 0.061, 0.064, 0.067, 0.069, 0.069,      &
     1183                                          0.049, 0.039, 0.039, 0.029, 0.024, 0.019 /)
    10821184         
    1083           IF ( .NOT. ALLOCATED( time_factor ) ) ALLOCATE( time_factor(1) )
    1084 
    1085           !
    1086           !-- Get time-factor for specific hour
     1185          IF  ( .NOT. ALLOCATED (time_factor) )  ALLOCATE (time_factor(1))
     1186
     1187!
     1188!-- Get time-factor for specific hour
     1189
    10871190          index_hh = hour_of_day
    1088 
    10891191          time_factor(1) = par_emis_time_factor(index_hh)
    10901192
    1091        ENDIF
     1193       ENDIF  ! emiss_lod
    10921194
    10931195       
    1094        !
    1095        !--  Emission distribution calculation
    1096 
    1097        !
    1098        !-- PARAMETERIZED case
    1099        IF ( TRIM( mode_emis ) == "PARAMETERIZED" )  THEN
    1100 
    1101           DO ispec = 1, nspec_out
    1102 
    1103              !
    1104              !-- Units are micromoles/m**2*day (or kilograms/m**2*day for PMs)
    1105              emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = surface_csflux(match_spec_input(ispec)) *  &
    1106                                                            time_factor(1) * hour_to_s
     1196!
     1197!--  Emission distribution calculation
     1198
     1199!
     1200!-- LOD 0 (PARAMETERIZED mode)
     1201
     1202       IF  ( emiss_lod == 0 )  THEN
     1203
     1204! for reference (ecc)
     1205!       IF  ( TRIM( mode_emis ) == "PARAMETERIZED" )  THEN
     1206
     1207          DO ispec = 1, n_matched_vars
     1208
     1209!
     1210!-- Units are micromoles/m**2*day (or kilograms/m**2*day for PMs)
     1211
     1212             emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =            &
     1213                       surface_csflux(match_spec_input(ispec)) *     &
     1214                       time_factor(1) * hour_to_s
    11071215
    11081216          ENDDO
    11091217
    1110        !
    1111        !-- PRE-PROCESSED case
    1112        ELSEIF ( TRIM( mode_emis ) == "PRE-PROCESSED" )  THEN
    1113 
    1114           !
    1115           !-- Cycle over species:
    1116           !-- nspec_out represents the number of species in common between the emission input data
    1117           !-- and the chemistry mechanism used
    1118           DO ispec=1,nspec_out 
    1119    
    1120              emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emt(match_spec_input(ispec))%                                 &
    1121                                                             preproc_emission_data(index_hh,1,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1) * &
    1122                                                                 con_factor
    11231218         
    1124           ENDDO
    1125          
    1126        !
    1127        !-- DEFAULT case
    1128        ELSEIF ( TRIM( mode_emis ) == "DEFAULT" )  THEN
    1129 
    1130           !
    1131           !-- Allocate array for the emission value corresponding to a specific category and time factor
    1132           ALLOCATE( delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) ) 
    1133 
    1134           !
    1135           !-- Cycle over categories
     1219!
     1220!-- LOD 1 (DEFAULT mode)
     1221
     1222
     1223       ELSEIF  ( emiss_lod == 1 )  THEN
     1224
     1225! for referene (ecc)
     1226!       ELSEIF  ( TRIM( mode_emis ) == "DEFAULT" )  THEN
     1227
     1228!
     1229!-- Allocate array for the emission value corresponding to a specific category and time factor
     1230
     1231          ALLOCATE (delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr))
     1232
     1233!
     1234!-- Cycle over categories
     1235
    11361236          DO icat = 1, emt_att%ncat
    11371237 
    1138              !
    1139              !-- Cycle over Species
    1140              !-- nspec_out represents the number of species in common between the emission input data
    1141              !-- and the chemistry mechanism used
    1142              DO ispec = 1, nspec_out
    1143 
    1144                 emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emt(match_spec_input(ispec))%default_emission_data(icat,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1)
    1145 
    1146 
    1147                 !
    1148                 !-- NOx
    1149                 IF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "NO" )  THEN
     1238!
     1239!-- Cycle over Species:  n_matched_vars represents the number of species
     1240!-- in common between the emission input data and the chemistry mechanism used
     1241
     1242             DO ispec = 1, n_matched_vars
     1243
     1244                emis(nys:nyn,nxl:nxr) =                    &
     1245                       emt(match_spec_input(ispec))%       &
     1246                           default_emission_data(icat,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1)
     1247
     1248!
     1249!-- NO
     1250
     1251                IF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "NO" )  THEN
    11501252               
    1151                    delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &                 !<  kg/m2*s
    1152                                                   emt_att%nox_comp(icat,1) * con_factor * hour_per_day
    1153 
    1154                    emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1155                                                                  delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    1156 
    1157                 ELSEIF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "NO2" )  THEN
    1158 
    1159                    delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &                 !<  kg/m2*s
    1160                                                   emt_att%nox_comp(icat,2) * con_factor * hour_per_day
    1161 
    1162                    emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1163                                                                  delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    1164  
    1165                 !
    1166                 !-- SOx
    1167                 ELSEIF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "SO2" )  THEN
     1253                   delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *       &         ! kg/m2/s
     1254                                                 time_factor(icat) *           &
     1255                                                 emt_att%nox_comp(icat,1) *    &
     1256                                                 con_factor * hour_per_day
     1257
     1258                   emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                &
     1259                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +    &
     1260                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1261!
     1262!-- NO2
     1263
     1264                ELSEIF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "NO2" )  THEN
     1265
     1266                   delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *       &         ! kg/m2/s
     1267                                                 time_factor(icat) *           &
     1268                                                 emt_att%nox_comp(icat,2) *    &
     1269                                                 con_factor * hour_per_day
     1270
     1271                   emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                &
     1272                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +    &
     1273                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1274 
     1275!
     1276!-- SO2
     1277                ELSEIF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "SO2" )  THEN
    11681278                 
    1169                    delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &                 !<  kg/m2*s
    1170                                                  emt_att%sox_comp(icat,1) * con_factor * hour_per_day
    1171 
    1172                    emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1173                                                                  delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    1174 
    1175                 ELSEIF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "SO4" )  THEN
     1279                   delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *       &         ! kg/m2/s
     1280                                                 time_factor(icat) *           &
     1281                                                 emt_att%sox_comp(icat,1) *    &
     1282                                                 con_factor * hour_per_day
     1283
     1284                   emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                &
     1285                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +    &
     1286                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1287
     1288!
     1289!-- SO4
     1290
     1291                ELSEIF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "SO4" )  THEN
     1292
    11761293                 
    1177                    delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &                 !<  kg/m2*s
    1178                                                  emt_att%sox_comp(icat,2) * con_factor * hour_per_day
    1179 
    1180                    emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1181                                                                  delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    1182  
    1183 
    1184                 !
    1185                 !-- PMs
    1186                 !-- PM1
    1187                 ELSEIF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM1" )  THEN
    1188 
    1189                    !
    1190                    !-- Cycle over PM1 components
    1191                    DO i_pm_comp = 1, SIZE( emt_att%pm_comp(1,:,1) )
    1192 
    1193                       delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &               !<  kg/m2*s
    1194                                                      emt_att%pm_comp(icat,i_pm_comp,1) * con_factor * hour_per_day
    1195 
    1196                       emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1197                                                                     delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1294                   delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *       &         ! kg/m2/s
     1295                                                 time_factor(icat) *           &
     1296                                                 emt_att%sox_comp(icat,2) *    &
     1297                                                 con_factor * hour_per_day
     1298
     1299                   emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                &
     1300                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +    &
     1301                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1302 
     1303
     1304!
     1305!-- PM1
     1306
     1307                ELSEIF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM1" )  THEN
     1308
     1309                   DO  i_pm_comp = 1, SIZE( emt_att%pm_comp(1,:,1) )   ! cycle through components
     1310
     1311                      delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *              &     ! kg/m2/s
     1312                                                    time_factor(icat) *                  &
     1313                                                    emt_att%pm_comp(icat,i_pm_comp,1) *  &
     1314                                                    con_factor * hour_per_day
     1315
     1316                      emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                       &
     1317                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +              &
     1318                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1319
    11981320                   ENDDO
    11991321
    1200                 !
    1201                 !-- PM2.5
    1202                 ELSEIF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM25" )  THEN
    1203 
    1204                    !
    1205                    !-- Cycle over PM2.5 components
    1206                    DO i_pm_comp = 1, SIZE( emt_att%pm_comp(1,:,2) )
    1207 
    1208                       delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &               !<  kg/m2*s
    1209                                                      emt_att%pm_comp(icat,i_pm_comp,2) * con_factor * hour_per_day
    1210 
    1211                       emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1212                                                                     delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1322!
     1323!-- PM2.5
     1324
     1325                ELSEIF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM25" )  THEN
     1326
     1327                   DO  i_pm_comp = 1, SIZE( emt_att%pm_comp(1,:,2) )   ! cycle through components
     1328
     1329                      delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *              &     ! kg/m2/s
     1330                                                    time_factor(icat) *                  &
     1331                                                    emt_att%pm_comp(icat,i_pm_comp,2) *  &
     1332                                                    con_factor * hour_per_day
     1333
     1334                      emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                       &
     1335                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +              &
     1336                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    12131337 
    12141338                   ENDDO
    12151339
    1216                 !
    1217                 !-- PM10
    1218                 ELSEIF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM10" )  THEN
    1219 
    1220                    !
    1221                    !-- Cycle over PM10 components
    1222                    DO i_pm_comp = 1, SIZE( emt_att%pm_comp(1,:,3) ) 
    1223 
    1224                       delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &               !<  kg/m2*s
    1225                                                      emt_att%pm_comp(icat,i_pm_comp,3) * con_factor * hour_per_day
    1226 
    1227                       emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec)=emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec)+ &
    1228                                                                  delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1340!
     1341!-- PM10
     1342
     1343                ELSEIF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM10" )  THEN
     1344
     1345                   DO  i_pm_comp = 1, SIZE( emt_att%pm_comp(1,:,3) )   ! cycle through components
     1346
     1347                      delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *              &     ! kg/m2/s
     1348                                                    time_factor(icat)     *              &
     1349                                                    emt_att%pm_comp(icat,i_pm_comp,3) *  &
     1350                                                    con_factor * hour_per_day
     1351
     1352                      emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                       &
     1353                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +              &
     1354                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    12291355
    12301356                   ENDDO
    12311357
    1232                 !
    1233                 !-- VOCs
    1234                 ELSEIF ( SIZE( match_spec_voc_input ) > 0 )  THEN
    1235 
    1236                    DO ivoc = 1, SIZE( match_spec_voc_input )
    1237 
    1238                       IF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == TRIM( emt_att%voc_name(ivoc) ) )  THEN   
    1239 
    1240                          delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &
    1241                                                         emt_att%voc_comp(icat,match_spec_voc_input(ivoc)) * &
    1242                                                          con_factor * hour_per_day
    1243 
    1244                          emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1245                                                                        delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1358!
     1359!-- VOCs
     1360
     1361                ELSEIF  ( SIZE( match_spec_voc_input ) > 0 )  THEN
     1362
     1363                   DO  ivoc = 1, SIZE( match_spec_voc_input )          ! cycle through components
     1364
     1365                      IF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) ==                &
     1366                            TRIM(emt_att%voc_name(ivoc)) )  THEN   
     1367
     1368                         delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *           &
     1369                                                       time_factor(icat) *               &
     1370                                                       emt_att%voc_comp(icat,match_spec_voc_input(ivoc)) *   &
     1371                                                       con_factor * hour_per_day
     1372
     1373                         emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                    &
     1374                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +              &
     1375                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    12461376
    12471377                      ENDIF                       
     
    12491379                   ENDDO
    12501380               
    1251                 !
    1252                 !-- any other species
     1381!
     1382!-- any other species
     1383
    12531384                ELSE
    12541385
    1255                    delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) * time_factor(icat) * &
    1256                                                   con_factor * hour_per_day
    1257  
    1258                    emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) = emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) + &
    1259                                                                  delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
    1260 
    1261                 ENDIF
     1386                   delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr) = emis(nys:nyn,nxl:nxr) *                 &
     1387                                                 time_factor(icat) *                     &
     1388                                                 con_factor * hour_per_day
     1389 
     1390                   emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                          &
     1391                               emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) +              &
     1392                               delta_emis(nys:nyn,nxl:nxr)
     1393
     1394                ENDIF  ! TRIM spc_names
    12621395               
    12631396                emis(:,:)= 0
     
    12691402          ENDDO
    12701403
    1271        ENDIF
     1404!
     1405!-- LOD 2 (PRE-PROCESSED mode)
     1406
     1407       ELSEIF  ( emiss_lod == 2 )  THEN
     1408
     1409! for reference (ecc)
     1410!       ELSEIF  ( TRIM( mode_emis ) == "PRE-PROCESSED" )  THEN
     1411
     1412!
     1413!-- Cycle over species: n_matched_vars represents the number of species
     1414!-- in common between the emission input data and the chemistry mechanism used
     1415
     1416          DO ispec = 1, n_matched_vars 
     1417 
     1418! (ecc)   
     1419             emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                                &
     1420                       emt(match_spec_input(ispec))%                                     &
     1421                           preproc_emission_data(index_hh,1,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1) *   &
     1422                       con_factor
     1423
     1424
     1425!             emis_distribution(1,nys:nyn,nxl:nxr,ispec) =                                &
     1426!                       emt(match_spec_input(ispec))%                                     &
     1427!                           preproc_emission_data(index_hh,1,:,:) *   &
     1428!                       con_factor
     1429          ENDDO
     1430
     1431       ENDIF  ! emiss_lod
    12721432
    12731433       
    12741434!
    12751435!-- Cycle to transform x,y coordinates to the one of surface_mod and to assign emission values to cssws
    1276 !
    1277 !-- PARAMETERIZED mode
    1278        !
    1279        !-- Units of inputs are micromoles/(m**2*s)
    1280        IF ( TRIM( mode_emis ) == "PARAMETERIZED" )  THEN
    1281 
    1282           IF ( street_type_f%from_file )  THEN
    1283 
    1284 !
    1285 !--          Streets are lsm surfaces, hence, no usm surface treatment required.
    1286 !--          However, urban surface may be initialized via default initialization
    1287 !--          in surface_mod, e.g. at horizontal urban walls that are at k == 0
    1288 !--          (building is lower than the first grid point). Hence, in order to
    1289 !--          have only emissions at streets, set the surfaces emissions to zero
    1290 !--          at urban walls.
    1291              IF ( surf_usm_h%ns >=1 )  surf_usm_h%cssws = 0.0_wp
    1292 !
    1293 !--          Now, treat land-surfaces.
     1436
     1437!
     1438!-- LOD 0 (PARAMETERIZED mode)
     1439!-- Units of inputs are micromoles/m2/s
     1440
     1441       IF  ( emiss_lod == 0 )  THEN
     1442! for reference (ecc)
     1443!       IF  ( TRIM( mode_emis ) == "PARAMETERIZED" )  THEN
     1444
     1445          IF  (street_type_f%from_file)  THEN
     1446
     1447!
     1448!-- Streets are lsm surfaces, hence, no usm surface treatment required.
     1449!-- However, urban surface may be initialized via default initialization
     1450!-- in surface_mod, e.g. at horizontal urban walls that are at k == 0
     1451!-- (building is lower than the first grid point). Hence, in order to
     1452!-- have only emissions at streets, set the surfaces emissions to zero
     1453!-- at urban walls.
     1454 
     1455             IF  ( surf_usm_h%ns >=1 )  surf_usm_h%cssws = 0.0_wp
     1456
     1457!
     1458!-- Treat land-surfaces.
     1459
    12941460             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
     1461
    12951462                i = surf_lsm_h%i(m)
    12961463                j = surf_lsm_h%j(m)
    12971464                k = surf_lsm_h%k(m)
    12981465
    1299                 IF ( street_type_f%var(j,i) >= main_street_id  .AND. street_type_f%var(j,i) < max_street_id )  THEN
    1300 
    1301                    !
    1302                    !-- Cycle over matched species
    1303                    DO  ispec = 1, nspec_out
    1304 
    1305                       !
    1306                       !-- PMs are already in kilograms
    1307                       IF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM1 "  &
    1308                           .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM25"  &
    1309                           .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) )=="PM10")  THEN
    1310 
    1311                          !
    1312                          !--           kg/(m^2*s) * kg/m^3
    1313                          surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emiss_factor_main(match_spec_input(ispec)) * &
    1314                                                                         emis_distribution(1,j,i,ispec) *            &  !< in kg/(m^2*s)
    1315                                                                          rho_air(k)                                    !< in kg/m^3
     1466                IF  ( street_type_f%var(j,i) >= main_street_id    .AND.                  &
     1467                      street_type_f%var(j,i) < max_street_id   )  THEN
     1468
     1469!
     1470!-- Cycle over matched species
     1471
     1472                   DO  ispec = 1, n_matched_vars
     1473
     1474!
     1475!-- PMs are already in kilograms
     1476
     1477                      IF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM1"     .OR. &
     1478                            TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM25"    .OR. &
     1479                            TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM10" )  THEN
     1480
     1481!
     1482!-- kg/(m^2*s) * kg/m^3
     1483                         surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =                   &
     1484                                   emiss_factor_main(match_spec_input(ispec)) *          &
     1485                                   emis_distribution(1,j,i,ispec) *                      &     ! kg/(m^2*s)
     1486                                   rho_air(k)                                                  ! kg/m^3
    13161487                         
    1317                       !
    1318                       !-- Other Species
    1319                       !-- Inputs are micromoles
     1488!
     1489!-- Other Species
     1490!-- Inputs are micromoles
     1491
    13201492                      ELSE
    13211493
    1322                          !   
    1323                          !--             ppm/s *m *kg/m^3               
    1324                          surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emiss_factor_main(match_spec_input(ispec)) * &
    1325                                                                         emis_distribution(1,j,i,ispec) *            &  !< in micromoles/(m^2*s)
    1326                                                                          conv_to_ratio(k,j,i) *                     &  !< in m^3/Nmole     
    1327                                                                           rho_air(k)                                   !< in kg/m^3
     1494!   
     1495!-- ppm/s *m *kg/m^3               
     1496                         surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =                   &
     1497                                   emiss_factor_main(match_spec_input(ispec)) *          &
     1498                                   emis_distribution(1,j,i,ispec) *                      &     ! micromoles/(m^2*s)
     1499                                   conv_to_ratio(k,j,i) *                                &     ! m^3/Nmole     
     1500                                   rho_air(k)                                                  ! kg/m^3
    13281501
    13291502                      ENDIF
    13301503
    1331                    ENDDO
    1332 
    1333 
    1334                 ELSEIF ( street_type_f%var(j,i) >= side_street_id  .AND. street_type_f%var(j,i) < main_street_id )  THEN
    1335 
    1336                    !
    1337                    !-- Cycle over matched species
    1338                    DO  ispec = 1, nspec_out
    1339 
    1340                       !
    1341                       !-- PMs are already in kilograms
    1342                       IF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM1"  &
    1343                           .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM25"  &
    1344                           .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM10" )  THEN
    1345 
    1346                          !
    1347                          !--           kg/(m^2*s) * kg/m^3
    1348                          surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emiss_factor_side(match_spec_input(ispec)) * &
    1349                                                                         emis_distribution(1,j,i,ispec) *            &  !< in kg/(m^2*s)
    1350                                                                          rho_air(k)                                    !< in kg/m^3   
    1351                       !
    1352                       !-- Other species
    1353                       !-- Inputs are micromoles
     1504                   ENDDO  ! ispec
     1505
     1506
     1507                ELSEIF  ( street_type_f%var(j,i) >= side_street_id   .AND.               &
     1508                          street_type_f%var(j,i) < main_street_id )  THEN
     1509
     1510!
     1511!-- Cycle over matched species
     1512
     1513                   DO  ispec = 1, n_matched_vars
     1514
     1515!
     1516!-- PMs are already in kilograms
     1517
     1518                      IF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM1"     .OR. &
     1519                            TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM25"    .OR. &
     1520                            TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM10" )  THEN
     1521
     1522!
     1523!-- kg/(m^2*s) * kg/m^3
     1524                         surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =                   &
     1525                                   emiss_factor_side(match_spec_input(ispec)) *          &
     1526                                   emis_distribution(1,j,i,ispec) *                      &     ! kg/(m^2*s)
     1527                                   rho_air(k)                                                  ! kg/m^3   
     1528!
     1529!-- Other species
     1530!-- Inputs are micromoles
     1531
    13541532                      ELSE
    1355                    
    1356                          !   
    1357                          !--             ppm/s *m *kg/m^3     
    1358                          surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emiss_factor_side(match_spec_input(ispec)) * &
    1359                                                                         emis_distribution(1,j,i,ispec) *            &  !< in micromoles/(m^2*s)
    1360                                                                          conv_to_ratio(k,j,i) *                     &  !< in m^3/Nmole       
    1361                                                                           rho_air(k)                                   !< in kg/m^3   
     1533
     1534!   
     1535!-- ppm/s *m *kg/m^3
     1536
     1537                         surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =                   &
     1538                                   emiss_factor_side(match_spec_input(ispec)) *          &
     1539                                   emis_distribution(1,j,i,ispec) *                      &  ! micromoles/(m^2*s)
     1540                                   conv_to_ratio(k,j,i) *                                &  ! m^3/Nmole       
     1541                                   rho_air(k)                                               ! kg/m^3   
     1542
    13621543                      ENDIF
    13631544
    1364                    ENDDO
     1545                   ENDDO  ! ispec
     1546
     1547!
     1548!-- If no street type is defined, then assign zero emission to all the species
    13651549
    13661550                ELSE
    13671551
    1368                    !
    1369                    !-- If no street type is defined, then assign zero emission to all the species
    13701552                   surf_lsm_h%cssws(:,m) = 0.0_wp
    13711553
    1372                 ENDIF
    1373 
    1374              ENDDO
    1375 
    1376           ENDIF
    1377 
    1378        !
    1379        !-- For both DEFAULT and PRE-PROCESSED mode
     1554                ENDIF  ! street type
     1555
     1556             ENDDO  ! m
     1557
     1558          ENDIF  ! street_type_f%from_file
     1559
     1560
     1561!
     1562!-- LOD 1 (DEFAULT) and LOD 2 (PRE-PROCESSED)
     1563
     1564
    13801565       ELSE   
    13811566       
    13821567
    1383           DO ispec = 1, nspec_out
     1568          DO ispec = 1, n_matched_vars
    13841569                   
    13851570!
    13861571!--          Default surfaces
     1572
    13871573             DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
    13881574
     
    13901576                j = surf_def_h(0)%j(m)
    13911577
    1392                 IF ( emis_distribution(1,j,i,ispec) > 0.0_wp )  THEN
    1393 
    1394                    !
    1395                    !-- PMs
    1396                    IF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM1"  &
    1397                         .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM25"  &
    1398                           .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM10" )  THEN
     1578                IF  ( emis_distribution(1,j,i,ispec) > 0.0_wp )  THEN
     1579
     1580!
     1581!-- PMs
     1582                   IF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM1"     .OR.    &
     1583                         TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM25"    .OR.    &
     1584                         TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM10" )  THEN
    13991585               
    1400                       !
    1401                       !--            kg/(m^2*s) *kg/m^3                         kg/(m^2*s)                 
    1402                       surf_def_h(0)%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec)*  &
    1403                                                                         rho_air(nzb)                           !< in kg/m^3 
    1404  
     1586                      surf_def_h(0)%cssws(match_spec_model(ispec),m) =         &     ! kg/m2/s * kg/m3
     1587                               emis_distribution(1,j,i,ispec)*                 &     ! kg/m2/s
     1588                               rho_air(nzb)                                          ! kg/m^3 
    14051589 
    14061590                   ELSE
    14071591
    1408                       !
    1409                       !-- VOCs
    1410                       IF ( len_index_voc > 0 .AND. emt_att%species_name(match_spec_input(ispec)) == "VOC" )  THEN
    1411                          !
    1412                          !--           (ppm/s) * m * kg/m^3                        mole/(m^2/s)   
    1413                          surf_def_h(0)%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec) *  &
    1414                                                                            conv_to_ratio(nzb,j,i) *         &  !< in m^3/mole
    1415                                                                             ratio2ppm *                     &  !< in ppm
    1416                                                                              rho_air(nzb)                      !< in kg/m^3 
    1417 
    1418 
    1419                       !
    1420                       !-- Other species
     1592!
     1593!-- VOCs
     1594                      IF  ( len_index_voc > 0                                           .AND.      &
     1595                            emt_att%species_name(match_spec_input(ispec)) == "VOC" )  THEN
     1596
     1597                         surf_def_h(0)%cssws(match_spec_model(ispec),m) =      &  ! ppm/s * m * kg/m3
     1598                               emis_distribution(1,j,i,ispec) *                &  ! mole/m2/s
     1599                               conv_to_ratio(nzb,j,i) *                        &  ! m^3/mole
     1600                               ratio2ppm *                                     &  ! ppm
     1601                               rho_air(nzb)                                       ! kg/m^3 
     1602
     1603
     1604!
     1605!-- Other species
     1606
    14211607                      ELSE
    14221608
    1423                          !
    1424                          !--           (ppm/s) * m  * kg/m^3                    kg/(m^2/s)
    1425                          surf_def_h(0)%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec) *  &       
    1426                                                                            ( 1.0_wp / emt_att%xm(ispec) ) * &  !< in mole/kg
    1427                                                                              conv_to_ratio(nzb,j,i) *       &  !< in m^3/mole 
    1428                                                                               ratio2ppm *                   &  !< in ppm
    1429                                                                                rho_air(nzb)                    !< in  kg/m^3 
     1609                         surf_def_h(0)%cssws(match_spec_model(ispec),m) =      &   ! ppm/s * m * kg/m3
     1610                               emis_distribution(1,j,i,ispec) *                &   ! kg/m2/s
     1611                               ( 1.0_wp / emt_att%xm(ispec) ) *                &   ! mole/kg
     1612                               conv_to_ratio(nzb,j,i) *                        &   ! m^3/mole 
     1613                               ratio2ppm *                                     &   ! ppm
     1614                               rho_air(nzb)                                        !  kg/m^3 
    14301615 
    1431 
    1432                       ENDIF
    1433 
    1434                    ENDIF
    1435 
    1436                 ENDIF
    1437 
    1438              ENDDO
     1616                      ENDIF  ! VOC
     1617
     1618                   ENDIF  ! PM
     1619
     1620                ENDIF  ! emis_distribution > 0
     1621
     1622             ENDDO  ! m
    14391623         
    14401624!
    1441 !--          LSM surfaces
    1442              DO m = 1, surf_lsm_h%ns
     1625!-- LSM surfaces
     1626
     1627             DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
    14431628
    14441629                i = surf_lsm_h%i(m)
     
    14461631                k = surf_lsm_h%k(m)
    14471632
    1448                 IF ( emis_distribution(1,j,i,ispec) > 0.0_wp )  THEN
    1449 
    1450                    !
    1451                    !-- PMs
    1452                    IF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM1"  &
    1453                         .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM25"  &
    1454                           .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM10" )  THEN
    1455    
    1456                       !
    1457                       !--         kg/(m^2*s) * kg/m^3                           kg/(m^2*s)           
    1458                       surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec) *  &
    1459                                                                      rho_air(k)                                !< in kg/m^3
     1633                IF  ( emis_distribution(1,j,i,ispec) > 0.0_wp )  THEN
     1634
     1635!
     1636!-- PMs
     1637                   IF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM1"     .OR.    &
     1638                         TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM25"    .OR.    &
     1639                         TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM10" )  THEN
     1640
     1641                      surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =            &    ! kg/m2/s * kg/m3
     1642                               emis_distribution(1,j,i,ispec) *                &    ! kg/m2/s
     1643                               rho_air(k)                                           ! kg/m^3
    14601644 
    14611645                   ELSE
    14621646
    1463                       !
    1464                       !-- VOCs
    1465                       IF ( len_index_voc > 0 .AND. emt_att%species_name(match_spec_input(ispec)) == "VOC" )  THEN
    1466                          !
    1467                          !--          (ppm/s) * m * kg/m^3                        mole/(m^2/s)   
    1468                          surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec) *  &     
    1469                                                                         conv_to_ratio(k,j,i) *           &     !< in m^3/mole
    1470                                                                          ratio2ppm *                     &     !< in ppm
    1471                                                                           rho_air(k)                           !< in kg/m^3 
    1472 
    1473                       !
    1474                       !-- Other species
     1647!
     1648!-- VOCs
     1649
     1650                      IF  ( len_index_voc > 0                                           .AND.      &
     1651                            emt_att%species_name(match_spec_input(ispec)) == "VOC" )  THEN
     1652
     1653                         surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =         &   ! ppm/s * m * kg/m3
     1654                               emis_distribution(1,j,i,ispec) *                &   ! mole/m2/s 
     1655                               conv_to_ratio(k,j,i) *                          &   ! m^3/mole
     1656                               ratio2ppm *                                     &   ! ppm
     1657                               rho_air(k)                                          ! kg/m^3 
     1658
     1659!
     1660!-- Other species
     1661
    14751662                      ELSE
    1476                          !
    1477                          !--           (ppm/s) * m  * kg/m^3                    kg/(m^2/s)
    1478                          surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec) *  &
    1479                                                                         ( 1.0_wp / emt_att%xm(ispec) ) * &     !< in mole/kg
    1480                                                                          conv_to_ratio(k,j,i) *          &     !< in m^3/mole
    1481                                                                           ratio2ppm *                    &     !< in ppm
    1482                                                                            rho_air(k)                          !< in kg/m^3     
     1663
     1664                         surf_lsm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =         &   ! ppm/s * m * kg/m3
     1665                               emis_distribution(1,j,i,ispec) *                &   ! kg/m2/s
     1666                               ( 1.0_wp / emt_att%xm(ispec) ) *                &   ! mole/kg
     1667                               conv_to_ratio(k,j,i) *                          &   ! m^3/mole
     1668                               ratio2ppm *                                     &   ! ppm
     1669                               rho_air(k)                                          ! kg/m^3     
    14831670                                                   
    1484                       ENDIF
    1485 
    1486                    ENDIF
    1487 
    1488                 ENDIF
    1489 
    1490              ENDDO
    1491 
    1492 !
    1493 !--          USM surfaces
    1494              DO m = 1, surf_usm_h%ns
     1671                      ENDIF  ! VOC
     1672
     1673                   ENDIF  ! PM
     1674
     1675                ENDIF  ! emis_distribution
     1676
     1677             ENDDO  ! m
     1678
     1679!
     1680!-- USM surfaces
     1681
     1682             DO  m = 1, surf_usm_h%ns
    14951683
    14961684                i = surf_usm_h%i(m)
     
    14981686                k = surf_usm_h%k(m)
    14991687
    1500                 IF ( emis_distribution(1,j,i,ispec) > 0.0_wp )  THEN
    1501 
    1502                    !
    1503                    !-- PMs
    1504                    IF ( TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM1" &
    1505                         .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM25"  &
    1506                           .OR. TRIM( spc_names(match_spec_model(ispec)) ) == "PM10" )  THEN
     1688                IF  ( emis_distribution(1,j,i,ispec) > 0.0_wp )  THEN
     1689
     1690!
     1691!-- PMs
     1692                   IF  ( TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM1"     .OR.    &
     1693                         TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM25"    .OR.    &
     1694                         TRIM(spc_names(match_spec_model(ispec))) == "PM10" )  THEN
    15071695                   
    1508                       !
    1509                       !--          kg/(m^2*s) *kg/m^3                             kg/(m^2*s)                     
    1510                       surf_usm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec)*  &
    1511                                                                      rho_air(k)                                !< in kg/m^3
    1512 
    1513  
     1696                      surf_usm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =            &    ! kg/m2/s * kg/m3
     1697                               emis_distribution(1,j,i,ispec)*                 &    ! kg/m2/s
     1698                               rho_air(k)                                           ! kg/m^3
     1699
    15141700                   ELSE
    15151701                     
    1516                       !
    1517                       !-- VOCs
    1518                       IF ( len_index_voc > 0 .AND. emt_att%species_name(match_spec_input(ispec)) == "VOC" ) THEN
    1519                          !
    1520                          !--          (ppm/s) * m * kg/m^3                        mole/(m^2/s)   
    1521                          surf_usm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec) *  &
    1522                                                                         conv_to_ratio(k,j,i) *           &     !< in m^3/mole
    1523                                                                          ratio2ppm *                     &     !< in ppm
    1524                                                                           rho_air(k)                           !< in kg/m^3   
    1525 
    1526                       !
    1527                       !-- Other species
     1702!
     1703!-- VOCs
     1704                      IF  ( len_index_voc > 0                                           .AND.      &
     1705                            emt_att%species_name(match_spec_input(ispec)) == "VOC" )  THEN
     1706
     1707                         surf_usm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =         &   ! ppm/s * m * kg/m3
     1708                               emis_distribution(1,j,i,ispec) *                &   ! m2/s
     1709                               conv_to_ratio(k,j,i) *                          &   ! m^3/mole
     1710                               ratio2ppm *                                     &   ! ppm
     1711                               rho_air(k)                                          ! kg/m^3   
     1712
     1713!
     1714!-- Other species
    15281715                      ELSE
    15291716
    1530                          !
    1531                          !--          (ppm/s) * m * kg/m^3                        kg/(m^2/s)                     
    1532                          surf_usm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) = emis_distribution(1,j,i,ispec) *  &   
    1533                                                                         ( 1.0_wp / emt_att%xm(ispec) ) * &     !< in mole/kg
    1534                                                                          conv_to_ratio(k,j,i) *          &     !< in m^3/mole
    1535                                                                           ratio2ppm*                     &     !< in ppm
    1536                                                                            rho_air(k)                          !< in kg/m^3   
    1537 
    1538 
    1539                       ENDIF
    1540 
    1541                    ENDIF
    1542 
    1543                 ENDIF
    1544  
    1545              ENDDO
     1717                         surf_usm_h%cssws(match_spec_model(ispec),m) =         &   ! ppm/s * m * kg/m3
     1718                               emis_distribution(1,j,i,ispec) *                &   ! kg/m2/s
     1719                               ( 1.0_wp / emt_att%xm(ispec) ) *                &   ! mole/kg
     1720                               conv_to_ratio(k,j,i) *                          &   ! m^3/mole
     1721                               ratio2ppm*                                      &   ! ppm
     1722                               rho_air(k)                                          ! kg/m^3   
     1723
     1724
     1725                      ENDIF  ! VOC
     1726
     1727                   ENDIF  ! PM
     1728
     1729                ENDIF  ! emis_distribution
     1730 
     1731             ENDDO  ! m
    15461732
    15471733          ENDDO
     
    15491735       ENDIF
    15501736
    1551        !
    1552        !-- Deallocate time_factor in case of DEFAULT mode)
    1553        IF ( ALLOCATED ( time_factor ) ) DEALLOCATE( time_factor )
     1737!
     1738!-- Deallocate time_factor in case of DEFAULT mode)
     1739
     1740       IF  ( ALLOCATED (time_factor) )  DEALLOCATE (time_factor)
    15541741
    15551742   ENDIF
  • palm/trunk/SOURCE/chem_modules.f90

    r3877 r3968  
    2727! -----------------
    2828! $Id$
     29! - introduced namelist item chem_modules@emiss_lod as future
     30! - replacement to chem_modules@mode_emis.  Currently keeping both
     31!   for backward compatibility.  chem_modules@mode_emis will be
     32!   depreciated upon migration of all dependent modules (e.g., salsa)
     33!   to chem_modules@emiss_lod
     34!
     35! (ecc) 20190513 replaced nspec_out with n_matched_vars
     36!
     37! 3877 2019-04-08 19:09:16Z knoop
    2938! Formatting, clean-up, clarified/corrected comments
    3039!
     
    102111    INTEGER(iwp) ::  cs_pr_count                           = 0      !< counter for chemical species profiles
    103112    INTEGER(iwp) ::  cs_vertical_gradient_level_ind(99,10) = -9999  !< grid index values of cs_vertical_gradient_level
     113    INTEGER(iwp) ::  emiss_lod                             = -1     !< namelist parameter: chem emission LOD (same as mode_emis)
     114                                                                    !< -1 = unassigned, 0 = parameterized, 1 = default, 2 = pre-processed
    104115    INTEGER(iwp) ::  ibc_cs_b                                       !< integer flag for bc_cs_b
    105116    INTEGER(iwp) ::  ibc_cs_t                                       !< integer flag for bc_cs_t
     
    107118    INTEGER(iwp) ::  max_pr_cs                             = 0      !<
    108119    INTEGER(iwp) ::  max_street_id                         = 0      !< namelist parameter: upper bound of main street IDs (OpenStreetMaps) for PARAMETERIZED mode     
    109     INTEGER(iwp) ::  nspec_out                                      !< output of routine chem_emis_matching with.....???
     120    INTEGER(iwp) ::  n_matched_vars                                 !< number of matched emissions variables
    110121    INTEGER(iwp) ::  side_street_id                        = 0      !< namelist parameter: lower bound of side street IDs (OpenStreetMaps) for PARAMETERIZED mode
    111122
  • palm/trunk/SOURCE/chemistry_model_mod.f90

    r3930 r3968  
    2727! -----------------
    2828! $Id$
     29! - added "emiss_lod" which serves the same function as "mode_emis"
     30!   both will be synchronized with emiss_lod having pirority over
     31!   mode_emis (see informational messages)
     32! - modified existing error message and introduced new informational messages
     33!    - CM0436 - now also applies to invalid LOD settings
     34!    - CM0463 - emiss_lod take precedence in case of conflict with mod_emis
     35!    - CM0464 - emiss_lod valued assigned based on mode_emis if undefined
     36!
     37! 3930 2019-04-24 14:57:18Z forkel
    2938! Changed chem_non_transport_physics to chem_non_advective_processes
    3039!
     
    16821691!
    16831692!-- Emission mode info
    1684     IF ( mode_emis == "DEFAULT" )  THEN
    1685        WRITE( io, 5 )
    1686     ELSEIF ( mode_emis == "PARAMETERIZED" )  THEN
    1687        WRITE( io, 6 )
    1688     ELSEIF ( mode_emis == "PRE-PROCESSED" )  THEN
    1689        WRITE( io, 7 )
    1690     ENDIF
     1693!-- At the moment the evaluation is done with both emiss_lod and mode_emis
     1694!-- but once salsa has been migrated to emiss_lod the .OR. mode_emis
     1695!-- conditions can be removed (ecc 20190513)
     1696    IF     ( (emiss_lod == 1) .OR. (mode_emis == 'DEFAULT') )        THEN
     1697        WRITE ( io, 5 )
     1698    ELSEIF ( (emiss_lod == 0) .OR. (mode_emis == 'PARAMETERIZED') )  THEN
     1699        WRITE ( io, 6 )
     1700    ELSEIF ( (emiss_lod == 2) .OR. (mode_emis == 'PRE-PROCESSED') )  THEN
     1701        WRITE ( io, 7 )
     1702    ENDIF
    16911703!
    16921704!-- Photolysis scheme info
     
    22092221         decycle_method,                   &
    22102222         deposition_dry,                   &
    2211          emissions_anthropogenic,          & 
     2223         emissions_anthropogenic,          &
     2224         emiss_lod,                        &
    22122225         emiss_factor_main,                &
    22132226         emiss_factor_side,                &                     
     
    22712284!
    22722285!--    check for emission mode for chem species
    2273     IF ( (mode_emis /= 'PARAMETERIZED')  .AND. ( mode_emis /= 'DEFAULT' ) .AND. ( mode_emis /= 'PRE-PROCESSED'  ) )  THEN
    2274        message_string = 'Incorrect mode_emiss  option select. Please check spelling'
    2275        CALL message( 'chem_check_parameters', 'CM0436', 1, 2, 0, 6, 0 )
     2286
     2287    IF ( emiss_lod < 0 )  THEN   !- if LOD not defined in namelist
     2288       IF ( ( mode_emis /= 'PARAMETERIZED'  )    .AND.      &
     2289            ( mode_emis /= 'DEFAULT'        )    .AND.      &
     2290            ( mode_emis /= 'PRE-PROCESSED'  ) )  THEN
     2291          message_string = 'Incorrect mode_emiss  option select. Please check spelling'
     2292          CALL message( 'chem_check_parameters', 'CM0436', 1, 2, 0, 6, 0 )
     2293       ENDIF
     2294    ELSE
     2295       IF ( ( emiss_lod /= 0 )    .AND.         &
     2296            ( emiss_lod /= 1 )    .AND.         &
     2297            ( emiss_lod /= 2 ) )  THEN
     2298          message_string = 'Invalid value for emiss_lod (0, 1, or 2)'
     2299          CALL message( 'chem_check_parameters', 'CM0436', 1, 2, 0, 6, 0 )
     2300       ENDIF
     2301    ENDIF
     2302
     2303! for reference (ecc)
     2304!    IF ( (mode_emis /= 'PARAMETERIZED')  .AND. ( mode_emis /= 'DEFAULT' ) .AND. ( mode_emis /= 'PRE-PROCESSED'  ) )  THEN
     2305!       message_string = 'Incorrect mode_emiss  option select. Please check spelling'
     2306!       CALL message( 'chem_check_parameters', 'CM0436', 1, 2, 0, 6, 0 )
     2307!    ENDIF
     2308
     2309!
     2310!-- conflict resolution for emiss_lod and mode_emis
     2311!-- 1) if emiss_lod is defined, have mode_emis assume same setting as emiss_lod
     2312!-- 2) if emiss_lod it not defined, have emiss_lod assuem same setting as mode_emis
     2313!-- this check is in place to retain backward compatibility with salsa until the
     2314!-- code is migrated completed to emiss_lod
     2315    IF  ( emiss_lod >= 0 ) THEN
     2316       SELECT CASE  ( emiss_lod )
     2317          CASE (0)  !- parameterized mode
     2318             mode_emis = 'PARAMETERIZED'
     2319          CASE (1)  !- default mode
     2320             mode_emis = 'DEFAULT'
     2321          CASE (2)  !- preprocessed mode
     2322             mode_emis = 'PRE-PROCESSED'
     2323       END SELECT
     2324       
     2325       message_string = 'Synchronizing mode_emis to defined emiss_lod'               //  &
     2326                        CHAR(10)  //  '          '                                   //  &
     2327                        'NOTE - mode_emis will be depreciated in future releases'    //  &
     2328                        CHAR(10)  //  '          '                                   //  &
     2329                        'please use emiss_lod to define emission mode'
     2330
     2331       CALL message ( 'parin_chem', 'CM0463', 0, 0, 0, 6, 0 )
     2332    ELSE  ! if emiss_lod is not set
     2333       SELECT CASE ( mode_emis )
     2334          CASE ('PARAMETERIZED')
     2335             emiss_lod = 0
     2336          CASE ('DEFAULT')
     2337             emiss_lod = 1
     2338          CASE ('PRE-PROCESSED')
     2339             emiss_lod = 2
     2340       END SELECT
     2341
     2342       message_string = 'emiss_lod undefined.  Using existing mod_emiss setting'     //  &
     2343                        CHAR(10)  //  '          '                                   //  &
     2344                        'NOTE - mode_emis will be depreciated in future releases'    //  &
     2345                        CHAR(10)  //  '          '                                   //  &
     2346                        '       please use emiss_lod to define emission mode'
     2347
     2348       CALL message ( 'parin_chem', 'CM0464', 0, 0, 0, 6, 0 )
    22762349    ENDIF
    22772350
  • palm/trunk/SOURCE/netcdf_data_input_mod.f90

    r3961 r3968  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! - clean-up index notations for emission_values to eliminate magic numbers
     28! - introduce temporary variable dum_var_5d as well as subroutines
     29!   get_var_5d_real and get_var_5d_real_dynamic
     30! - remove emission-specific code in generic get_variable routines
     31! - in subroutine netcdf_data_input_chemistry_data change netCDF LOD 1
     32!   (default) emission_values to the following index order:
     33!   z, y, x, species, category
     34! - in subroutine netcdf_data_input_chemistry_data
     35!   changed netCDF LOD 2 pre-processed emission_values to the following index
     36!   order: time, z, y, x, species
     37! - in type chem_emis_att_type replace nspec with n_emiss_species
     38!   but retained nspec for backward compatibility with salsa_mod. (E.C. Chan)
     39!
     40! 3961 2019-05-08 16:12:31Z suehring
    2741! Revise checks for building IDs and types
    2842!
     
    289303! Initial revision (suehring)
    290304!
    291 !
    292 !
    293 !
    294305! Authors:
    295306! --------
    296307! @author Matthias Suehring
     308! @author Edward C. Chan
     309! @author Emanuele Russo
    297310!
    298311! Description:
     
    300313!> Modulue contains routines to input data according to Palm input data
    301314!> standart using dynamic and static input files.
    302 !> @todo - Chemistry: revise reading of netcdf file and ajdust formatting according to standard!!!
     315!> @todo - Chemistry: revise reading of netcdf file and ajdust formatting
     316!>         according to standard!!! (ecc/done)
    303317!> @todo - Order input alphabetically
    304318!> @todo - Revise error messages and error numbers
    305319!> @todo - Input of missing quantities (chemical species, emission rates)
    306320!> @todo - Defninition and input of still missing variable attributes
     321!>         (ecc/what are they?)
    307322!> @todo - Input of initial geostrophic wind profiles with cyclic conditions.
     323!> @todo - remove z dimension from default_emission_data nad preproc_emission_data
     324!          and correpsonding subroutines get_var_5d_real and get_var_5d_dynamic (ecc)
     325!> @todo - decpreciate chem_emis_att_type@nspec (ecc)
     326!> @todo - depreciate subroutines get_variable_4d_to_3d_real and
     327!>         get_variable_5d_to_4d_real (ecc)
    308328!------------------------------------------------------------------------------!
    309329 MODULE netcdf_data_input_mod
     
    348368       CHARACTER(LEN=17) ::  char_s = 'ls_forcing_south_' !< leading substring for variables at south boundary
    349369       CHARACTER(LEN=15) ::  char_t = 'ls_forcing_top_'   !< leading substring for variables at top boundary
    350    
     370
    351371       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names         !< list of variable in dynamic input file
    352372       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names_chem_l  !< names of mesoscale nested chemistry variables at left boundary
     
    363383
    364384       LOGICAL      ::  init         = .FALSE. !< flag indicating that offline nesting is already initialized
    365        
     385
    366386       LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  chem_from_file_l !< flags inidicating whether left boundary data for chemistry is in dynamic input file 
    367387       LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  chem_from_file_n !< flags inidicating whether north boundary data for chemistry is in dynamic input file
     
    491511
    492512       !-DIMENSIONS
    493        INTEGER(iwp)                                 :: nspec=0                   !< number of chem species for which emission values are provided
    494        INTEGER(iwp)                                 :: ncat=0                    !< number of emission categories
    495        INTEGER(iwp)                                 :: nvoc=0                    !< number of VOCs components
    496        INTEGER(iwp)                                 :: npm=0                     !< number of PMs components
    497        INTEGER(iwp)                                 :: nnox=2                    !< number of NOx components: NO and NO2
    498        INTEGER(iwp)                                 :: nsox=2                    !< number of SOx components: SO and SO4
    499        INTEGER(iwp)                                 :: nhoursyear                !< number of hours of a specific year in the HOURLY mode
    500                                                                                  !  of the default mode
    501        INTEGER(iwp)                                 :: nmonthdayhour             !< number of month days and hours in the MDH mode
    502                                                                                  !  of the default mode
    503        INTEGER(iwp)                                 :: dt_emission               !< Number of emissions timesteps for one year
    504                                                                                  !  in the pre-processed emissions case
     513       
     514       INTEGER(iwp)                                 :: nspec=0            !< no of chem species provided in emission_values
     515       INTEGER(iwp)                                 :: n_emiss_species=0  !< no of chem species provided in emission_values
     516                                                                          !< same function as nspec, which will be depreciated (ecc)
     517                                                                                 
     518       INTEGER(iwp)                                 :: ncat=0             !< number of emission categories
     519       INTEGER(iwp)                                 :: nvoc=0             !< number of VOC components
     520       INTEGER(iwp)                                 :: npm=0              !< number of PM components
     521       INTEGER(iwp)                                 :: nnox=2             !< number of NOx components: NO and NO2
     522       INTEGER(iwp)                                 :: nsox=2             !< number of SOX components: SO and SO4
     523       INTEGER(iwp)                                 :: nhoursyear         !< number of hours of a specific year in the HOURLY mode
     524                                                                          !< of the default mode
     525       INTEGER(iwp)                                 :: nmonthdayhour      !< number of month days and hours in the MDH mode
     526                                                                          !< of the default mode
     527       INTEGER(iwp)                                 :: dt_emission        !< Number of emissions timesteps for one year
     528                                                                          !< in the pre-processed emissions case
    505529       !-- 1d emission input variables
    506        CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: pm_name                   !< Names of PMs components
    507        CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: cat_name                  !< Emission categories names
    508        CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: species_name              !< Names of emission chemical species
    509        CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: voc_name                  !< Names of VOCs components
    510        CHARACTER (LEN=25)                           :: units                     !< Units
    511 
    512        INTEGER(iwp)                                 :: i_hour                    !< indices for assigning the emission values at different timesteps
    513        INTEGER(iwp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:)       :: cat_index                 !< Index of emission categories
    514        INTEGER(iwp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:)       :: species_index             !< Index of emission chem species
    515 
    516        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:)           :: xm                        !< Molecular masses of emission chem species
     530       CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: pm_name       !< Names of PM components
     531       CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: cat_name      !< Emission category names
     532       CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: species_name  !< Names of emission chemical species
     533       CHARACTER (LEN=25),ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: voc_name      !< Names of VOCs components
     534       CHARACTER (LEN=25)                           :: units         !< Units
     535
     536       INTEGER(iwp)                                 :: i_hour         !< indices for assigning emission values at different timesteps
     537       INTEGER(iwp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:)       :: cat_index      !< Indices for emission categories
     538       INTEGER(iwp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:)       :: species_index  !< Indices for emission chem species
     539
     540       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:)           :: xm             !< Molecular masses of emission chem species
    517541
    518542       !-- 2d emission input variables
    519        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: hourly_emis_time_factor   !< Time factors for HOURLY emissions (DEFAULT mode)
    520        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: mdh_emis_time_factor      !< Time factors for MDH emissions (DEFAULT mode)
    521        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: nox_comp                  !< Composition of NO and NO2
    522        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: sox_comp                  !< Composition of SO2 and SO4
    523        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: voc_comp                  !< Composition of different VOC components (number not fixed)
     543       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: hourly_emis_time_factor  !< Time factors for HOURLY emissions (DEFAULT mode)
     544       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: mdh_emis_time_factor     !< Time factors for MDH emissions (DEFAULT mode)
     545       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: nox_comp                 !< Composition of NO and NO2
     546       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: sox_comp                 !< Composition of SO2 and SO4
     547       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: voc_comp                 !< Composition of VOC components (not fixed)
    524548
    525549       !-- 3d emission input variables
    526        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:)       :: pm_comp                   !< Composition of different PMs components (number not fixed)
     550       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:)       :: pm_comp                  !< Composition of PM components (not fixed)
    527551 
    528552    END TYPE chem_emis_att_type
    529553
    530554
    531 !-- Data type for the values of chemistry emissions ERUSSO
     555!-- Data type for the values of chemistry emissions
    532556    TYPE chem_emis_val_type
    533557
    534        !REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)         :: stack_height              !< stack height
    535 
    536        !-- 3d emission input variables
    537        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:)     :: default_emission_data     !< Input Values emissions DEFAULT mode
    538 
    539        !-- 4d emission input variables
    540        REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:,:)   :: preproc_emission_data      !< Input Values emissions PRE-PROCESSED mode
     558       !REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:)     :: stack_height           !< stack height (ecc / to be implemented)
     559       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:)    :: default_emission_data  !< Emission input values for LOD1 (DEFAULT mode)
     560       REAL(wp),ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:,:)  :: preproc_emission_data  !< Emission input values for LOD2 (PRE-PROCESSED mode)
    541561
    542562    END TYPE chem_emis_val_type
     
    890910       MODULE PROCEDURE get_variable_4d_real
    891911       MODULE PROCEDURE get_variable_5d_to_4d_real
    892        MODULE PROCEDURE get_variable_string       
     912       MODULE PROCEDURE get_variable_5d_real           ! (ecc) temp subroutine 4 reading 5D NC arrays
     913       MODULE PROCEDURE get_variable_5d_real_dynamic   ! 2B removed as z is out of emission_values
     914       MODULE PROCEDURE get_variable_string
    893915    END INTERFACE get_variable
    894916
     
    13801402! Description:
    13811403! ------------
    1382 !> Reads Chemistry NETCDF Input data, such as emission values, emission species, etc. .
    1383 !------------------------------------------------------------------------------!
     1404!> Reads Chemistry NETCDF Input data, such as emission values, emission species, etc.
     1405!------------------------------------------------------------------------------!
     1406
    13841407    SUBROUTINE netcdf_data_input_chemistry_data(emt_att,emt)
    13851408
    13861409       USE chem_modules,                                       &
    1387            ONLY:  mode_emis, time_fac_type, surface_csflux_name
     1410           ONLY:  emiss_lod, time_fac_type, surface_csflux_name
    13881411
    13891412       USE control_parameters,                                 &
     
    13951418       IMPLICIT NONE
    13961419
    1397        TYPE(chem_emis_att_type), INTENT(INOUT)                                        :: emt_att
    1398        TYPE(chem_emis_val_type), ALLOCATABLE, DIMENSION(:), INTENT(INOUT)             :: emt
     1420       TYPE(chem_emis_att_type), INTENT(INOUT)                             :: emt_att
     1421       TYPE(chem_emis_val_type), ALLOCATABLE, DIMENSION(:), INTENT(INOUT)  :: emt
    13991422   
    1400        INTEGER(iwp)                                     :: ispec                 !< index for number of emission species in input
    1401 
    1402        INTEGER(iwp)                                     :: num_vars              !< number of variables in netcdf input file
    1403        INTEGER(iwp)                                     :: len_dims              !< Length of dimension
    1404 
    1405        REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:)          :: dum_var_3d            !< variable for storing temporary data of 3-dimensional
    1406                                                                                  !  variables read from netcdf for chemistry emissions
    1407 
    1408        REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:,:)        :: dum_var_4d            !< variable for storing temporary data of 5-dimensional
    1409                                                                                  !< variables read from netcdf for chemistry emissions
    1410 !--
    1411        !> Start the processing of the data
    1412 
    1413        !> Parameterized mode of the emissions
    1414        IF (TRIM(mode_emis)=="PARAMETERIZED" .OR. TRIM(mode_emis)=="parameterized") THEN
     1423       INTEGER(iwp)  ::  i, j, k      !< generic counters
     1424       INTEGER(iwp)  ::  ispec        !< index for number of emission species in input
     1425       INTEGER(iwp)  ::  len_dims     !< Length of dimension
     1426       INTEGER(iwp)  ::  num_vars     !< number of variables in netcdf input file
     1427
     1428!
     1429!-- dum_var_4d are designed to read in emission_values from the chemistry netCDF file.
     1430!-- Currently the vestigial "z" dimension in emission_values makes it a 5D array,
     1431!-- hence the corresponding dum_var_5d array.  When the "z" dimension is removed
     1432!-- completely, dum_var_4d will be used instead
     1433!-- (ecc 20190425)
     1434
     1435!       REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:,:)    ::  dum_var_4d  !< temp array 4 4D chem emission data
     1436       REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:,:,:)  ::  dum_var_5d  !< temp array 4 5D chem emission data
     1437
     1438!
     1439!-- Start processing data
     1440
     1441       CALL location_message( 'starting allocation of chemistry emissions arrays', .FALSE. )
     1442
     1443!
     1444!-- Emission LOD 0 (Parameterized mode)
     1445
     1446        IF  ( emiss_lod == 0 )  THEN
     1447
     1448! for reference (ecc)
     1449!       IF (TRIM(mode_emis) == "PARAMETERIZED" .OR. TRIM(mode_emis) == "parameterized") THEN
    14151450
    14161451           ispec=1
    1417            emt_att%nspec=0
    1418 
    1419           !number of species
     1452           emt_att%n_emiss_species = 0
     1453
     1454!
     1455!-- number of species
     1456
    14201457           DO  WHILE (TRIM( surface_csflux_name( ispec ) ) /= 'novalue' )
    14211458
    1422              emt_att%nspec=emt_att%nspec+1
     1459             emt_att%n_emiss_species = emt_att%n_emiss_species + 1
    14231460             ispec=ispec+1
     1461!
     1462!-- followling line retained for compatibility with salsa_mod
     1463!-- which still uses emt_att%nspec heavily (ecc)
     1464
     1465             emt_att%nspec = emt_att%nspec + 1
    14241466
    14251467           ENDDO
    14261468
    1427           !-- allocate emission values data type arrays
    1428           ALLOCATE(emt(emt_att%nspec))
    1429 
    1430           !-- Read EMISSION SPECIES NAMES
    1431 
    1432           !Assign values
    1433           ALLOCATE(emt_att%species_name(emt_att%nspec))
     1469!
     1470!-- allocate emission values data type arrays
     1471
     1472          ALLOCATE ( emt(emt_att%n_emiss_species) )
     1473
     1474!
     1475!-- Read EMISSION SPECIES NAMES
     1476
     1477!
     1478!-- allocate space for strings
     1479
     1480          ALLOCATE (emt_att%species_name(emt_att%n_emiss_species) )
    14341481 
    1435          DO ispec=1,emt_att%nspec
     1482         DO ispec = 1, emt_att%n_emiss_species
    14361483            emt_att%species_name(ispec) = TRIM(surface_csflux_name(ispec))
    14371484         ENDDO
    14381485
    1439 
    1440        !> DEFAULT AND PRE-PROCESSED MODE
     1486!
     1487!-- LOD 1 (default mode) and LOD 2 (pre-processed mode)
     1488
    14411489       ELSE
    14421490
    1443 #if defined ( __netcdf )       
     1491#if defined ( __netcdf )
     1492
    14441493          IF ( .NOT. input_pids_chem )  RETURN
    14451494
    1446           !-- Open file in read-only mode
    1447           CALL open_read_file( TRIM( input_file_chem ) //                       &
    1448                                TRIM( coupling_char ), id_emis )
    1449           !-- inquire number of variables
    1450           CALL inquire_num_variables( id_emis, num_vars )
    1451 
    1452           !-- Get General Dimension Lengths: only number of species and number of categories.
    1453           !                                  the other dimensions depend on the mode of the emissions or on the presence of specific components
    1454           !nspecies
    1455           CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%nspec, 'nspecies' )
    1456 
     1495!
     1496!-- first we allocate memory space for the emission species and then
     1497!-- we differentiate between LOD 1 (default mode) and LOD 2 (pre-processed mode)
     1498
     1499!
     1500!-- open emission data file ( {palmcase}_chemistry )
     1501
     1502          CALL open_read_file ( TRIM(input_file_chem) // TRIM(coupling_char), id_emis )
     1503
     1504!
     1505!-- inquire number of variables
     1506
     1507          CALL inquire_num_variables ( id_emis, num_vars )
     1508
     1509!
     1510!-- Get General Dimension Lengths: only # species and # categories.
     1511!-- Tther dimensions depend on the emission mode or specific components
     1512
     1513          CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (    &
     1514                                 id_emis, emt_att%n_emiss_species, 'nspecies' )
     1515
     1516!
     1517!-- backward compatibility for salsa_mod (ecc)
     1518
     1519          emt_att%nspec = emt_att%n_emiss_species
     1520
     1521!
     1522!-- Allocate emission values data type arrays
     1523
     1524          ALLOCATE ( emt(emt_att%n_emiss_species) )
     1525
     1526!
     1527!-- READING IN SPECIES NAMES
     1528
     1529!
     1530!-- Allocate memory for species names
     1531
     1532          ALLOCATE ( emt_att%species_name(emt_att%n_emiss_species) )
     1533
     1534!
     1535!-- Retrieve variable name (again, should use n_emiss_strlen)
     1536
     1537          CALL get_variable( id_emis, 'emission_name',    &
     1538                             string_values, emt_att%n_emiss_species )
     1539          emt_att%species_name=string_values
     1540
     1541!
     1542!-- dealocate string_values previously allocated in get_variable call
     1543
     1544          IF  ( ALLOCATED(string_values) )  DEALLOCATE (string_values)
     1545
     1546!
     1547!-- READING IN SPECIES INDICES
     1548
     1549!
     1550!-- Allocate memory for species indices
     1551
     1552          ALLOCATE ( emt_att%species_index(emt_att%n_emiss_species) )
     1553
     1554!
     1555!-- Retrieve variable data
     1556
     1557          CALL get_variable( id_emis, 'emission_index', emt_att%species_index )
     1558!
     1559!-- Now the routine has to distinguish between chemistry emission
     1560!-- LOD 1 (DEFAULT mode) and LOD 2 (PRE-PROCESSED mode)
     1561
     1562!
     1563!-- START OF EMISSION LOD 1 (DEFAULT MODE)
     1564
     1565
     1566          IF  ( emiss_lod == 1 )  THEN
     1567
     1568! for reference (ecc)
     1569!          IF (TRIM(mode_emis) == "DEFAULT" .OR. TRIM(mode_emis) == "default") THEN
     1570
     1571!
     1572!-- get number of emission categories
     1573
     1574             CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (           &
     1575                                    id_emis, emt_att%ncat, 'ncat' )
     1576
     1577!-- READING IN EMISSION CATEGORIES INDICES
     1578
     1579             ALLOCATE ( emt_att%cat_index(emt_att%ncat) )
     1580
     1581!
     1582!-- Retrieve variable data
     1583
     1584             CALL get_variable( id_emis, 'emission_cat_index', emt_att%cat_index )
     1585
     1586
     1587!
     1588!-- Loop through individual species to get basic information on
     1589!-- VOC/PM/NOX/SOX
     1590
     1591!------------------------------------------------------------------------------
     1592!-- NOTE - CHECK ARRAY INDICES FOR READING IN NAMES AND SPECIES
     1593!--        IN LOD1 (DEFAULT MODE) FOR THE VARIOUS MODE SPLITS
     1594!--        AS ALL ID_EMIS CONDITIONALS HAVE BEEN REMOVED FROM GET_VAR
     1595!--        FUNCTIONS.  IN THEORY THIS WOULD MEAN ALL ARRAYS SHOULD BE
     1596!--        READ FROM 0 to N-1 (C CONVENTION) AS OPPOSED TO 1 to N
     1597!--        (FORTRAN CONVENTION).  KEEP THIS IN MIND !!
     1598!--        (ecc 20190424)
     1599!------------------------------------------------------------------------------
    14571600 
    1458           !-- Allocate emission values data type arrays
    1459           ALLOCATE(emt(1:emt_att%nspec))
    1460 
    1461 
    1462           !-- Read EMISSION SPECIES NAMES
    1463           !Allocate Arrays
    1464           ALLOCATE(emt_att%species_name(emt_att%nspec))
    1465 
    1466           !Call get Variable
    1467           CALL get_variable( id_emis, 'emission_name', string_values, emt_att%nspec )
    1468           emt_att%species_name=string_values
    1469           ! If allocated, Deallocate var_string, an array only used for reading-in strings
    1470           IF (ALLOCATED(string_values)) DEALLOCATE(string_values)
    1471 
    1472           !-- Read EMISSION SPECIES INDEX
    1473           !Allocate Arrays
    1474           ALLOCATE(emt_att%species_index(emt_att%nspec))
    1475           !Call get Variable
    1476           CALL get_variable( id_emis, 'emission_index', emt_att%species_index )
    1477 
    1478 
    1479           !-- Now the routine has to distinguish between DEFAULT and PRE-PROCESSED chemistry emission modes
    1480 
    1481           IF (TRIM(mode_emis)=="DEFAULT" .OR. TRIM(mode_emis)=="default") THEN
     1601             DO  ispec = 1, emt_att%n_emiss_species
     1602
     1603!
     1604!-- VOC DATA (name and composition)
     1605
     1606                IF  ( TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "VOC" .OR.                  &
     1607                      TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "voc" )  THEN
     1608
     1609!
     1610!-- VOC name
     1611                   CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (     &
     1612                                          id_emis, emt_att%nvoc, 'nvoc' )
     1613                   ALLOCATE ( emt_att%voc_name(emt_att%nvoc) )
     1614                   CALL get_variable ( id_emis,"emission_voc_name",  &
     1615                                       string_values, emt_att%nvoc )
     1616                   emt_att%voc_name = string_values
     1617                   IF  ( ALLOCATED(string_values) )  DEALLOCATE (string_values)
     1618
     1619!
     1620!-- VOC composition
     1621
     1622                   ALLOCATE ( emt_att%voc_comp(emt_att%ncat,emt_att%nvoc) )
     1623                   CALL get_variable ( id_emis, "composition_voc", emt_att%voc_comp,     &
     1624                                       1, emt_att%ncat, 1, emt_att%nvoc )
     1625
     1626                ENDIF  ! VOC
     1627
     1628!
     1629!-- PM DATA (name and composition)
     1630
     1631                IF  ( TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "PM" .OR.                   &
     1632                      TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "pm")  THEN
     1633
     1634!
     1635!-- PM name
     1636
     1637                   CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (     &
     1638                                          id_emis, emt_att%npm, 'npm' )
     1639                   ALLOCATE ( emt_att%pm_name(emt_att%npm) )
     1640                   CALL get_variable ( id_emis, "pm_name", string_values, emt_att%npm )
     1641                   emt_att%pm_name = string_values
     1642                   IF  ( ALLOCATED(string_values) )  DEALLOCATE (string_values)     
     1643
     1644!
     1645!-- PM composition (PM1, PM2.5 and PM10)
     1646
     1647                   len_dims = 3  ! PM1, PM2.5, PM10
     1648                   ALLOCATE(emt_att%pm_comp(emt_att%ncat,emt_att%npm,len_dims))
     1649                   CALL get_variable ( id_emis, "composition_pm", emt_att%pm_comp,       &
     1650                                       1, emt_att%ncat, 1, emt_att%npm, 1, len_dims )
     1651
     1652                ENDIF  ! PM
     1653
     1654!
     1655!-- NOX (NO and NO2)
     1656
     1657                IF  ( TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "NOX" .OR.                  &
     1658                      TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "nox" )  THEN
     1659
     1660                   ALLOCATE ( emt_att%nox_comp(emt_att%ncat,emt_att%nnox) )
     1661                   CALL get_variable ( id_emis, "composition_nox", emt_att%nox_comp,     &
     1662                                       1, emt_att%ncat, 1, emt_att%nnox )
     1663
     1664                ENDIF  ! NOX
     1665
     1666!
     1667!-- SOX (SO2 and SO4)
     1668
     1669                IF  ( TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "SOX" .OR.                  &
     1670                      TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "sox" )  THEN
     1671
     1672                   ALLOCATE ( emt_att%sox_comp(emt_att%ncat,emt_att%nsox) )
     1673                   CALL get_variable ( id_emis, "composition_sox", emt_att%sox_comp,     &
     1674                                       1, emt_att%ncat, 1, emt_att%nsox )
     1675
     1676                ENDIF  ! SOX
     1677
     1678             ENDDO  ! do ispec
     1679
     1680!
     1681!-- EMISSION TIME SCALING FACTORS (hourly and MDH data)
    14821682 
    1483              !number of categories
    1484              CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%ncat, 'ncat' )
    1485 
    1486              !-- Read EMISSION CATEGORIES INDEX
    1487              !Allocate Arrays
    1488              ALLOCATE(emt_att%cat_index(emt_att%ncat))
    1489              !Call get Variable
    1490              CALL get_variable( id_emis, 'emission_cat_index', emt_att%cat_index )
    1491 
     1683!     
     1684!-- HOUR   
     1685             IF  ( TRIM(time_fac_type) == "HOUR" .OR.                        &
     1686                   TRIM(time_fac_type) == "hour" )  THEN
     1687
     1688                CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (                  &
     1689                                       id_emis, emt_att%nhoursyear, 'nhoursyear' )
     1690                ALLOCATE ( emt_att%hourly_emis_time_factor(emt_att%ncat,emt_att%nhoursyear) )
     1691                CALL get_variable ( id_emis, "emission_time_factors",          &
     1692                                    emt_att%hourly_emis_time_factor,           &
     1693                                    1, emt_att%ncat, 1, emt_att%nhoursyear )
     1694
     1695!
     1696!-- MDH
     1697
     1698             ELSE IF  ( TRIM(time_fac_type)  ==  "MDH" .OR.                  &
     1699                        TRIM(time_fac_type)  ==  "mdh" )  THEN
     1700
     1701                CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (                  &
     1702                                       id_emis, emt_att%nmonthdayhour, 'nmonthdayhour' )
     1703                ALLOCATE ( emt_att%mdh_emis_time_factor(emt_att%ncat,emt_att%nmonthdayhour) )
     1704                CALL get_variable ( id_emis, "emission_time_factors",          &
     1705                                    emt_att%mdh_emis_time_factor,              &
     1706                                    1, emt_att%ncat, 1, emt_att%nmonthdayhour )
     1707
     1708!
     1709!-- ERROR (time factor undefined)
     1710
     1711             ELSE
     1712
     1713                message_string = 'We are in the DEFAULT chemistry emissions mode: '  //  &
     1714                                 '     !no time-factor type specified!'              //  &
     1715                                 'Please specify the value of time_fac_type:'        //  &
     1716                                 '         either "MDH" or "HOUR"'                 
     1717                CALL message( 'netcdf_data_input_chemistry_data', 'CM0200', 2, 2, 0, 6, 0 )
    14921718 
    1493              DO ispec=1,emt_att%nspec
    1494                 !-- EMISSION_VOC_NAME (1-DIMENSIONAL)
    1495                 IF (TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="VOC" .OR. TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="voc") THEN
    1496                    !Allocate Array
    1497                    CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%nvoc, 'nvoc' )
    1498                    ALLOCATE(emt_att%voc_name(1:emt_att%nvoc))
    1499                    !Read-in Variable
    1500                    CALL get_variable( id_emis,"emission_voc_name",string_values, emt_att%nvoc)
    1501                    emt_att%voc_name=string_values
    1502                    IF (ALLOCATED(string_values)) DEALLOCATE(string_values)
     1719
     1720             ENDIF  ! time_fac_type
     1721
     1722!
     1723!-- read in default (LOD1) emissions from chemisty netCDF file per species
     1724
     1725!
     1726!-- NOTE - at the moment the data is read in per species, but in the future it would
     1727!--        be much more sensible to read in per species per time step to reduce
     1728!--        memory consumption and, to a lesser degree, dimensionality of data exchange
     1729!--        (I expect this will be necessary when the problem size is large)
     1730
     1731             DO ispec = 1, emt_att%n_emiss_species
     1732
     1733!
     1734!-- allocate space for species specific emission values
     1735!-- NOTE - this array is extended by 1 cell in each horizontal direction
     1736!--        to compensate for an apparent linear offset.  The reason of this
     1737!--        offset is not known but it has been determined to take place beyond the
     1738!--        scope of this module, and has little to do with index conventions.
     1739!--        That is, setting the array horizontal limit from nx0:nx1 to 1:(nx1-nx0+1)
     1740!--        or nx0+1:nx1+1 did not result in correct or definite behavior
     1741!--        This must be looked at at some point by the Hannover team but for now
     1742!--        this workaround is deemed reasonable (ecc 20190417)
     1743
     1744                IF ( .NOT. ALLOCATED ( emt(ispec)%default_emission_data ) )  THEN
     1745                    ALLOCATE ( emt(ispec)%default_emission_data(emt_att%ncat,nys:nyn+1,nxl:nxr+1) )
     1746                ENDIF
     1747!
     1748!-- allocate dummy variable w/ index order identical to that shown in the netCDF header
     1749
     1750                ALLOCATE ( dum_var_5d(1,nys:nyn,nxl:nxr,1,emt_att%ncat) )
     1751!
     1752!-- get variable.  be very careful
     1753!-- I am using get_variable_5d_real_dynamic (note logical argument at the end)
     1754!-- 1) use Fortran index convention (i.e., 1 to N)
     1755!-- 2) index order must be in reverse order from above allocation order
    15031756 
    1504                 !-- COMPOSITION VOC (2-DIMENSIONAL)
    1505                    !Allocate Array
    1506                    ALLOCATE(emt_att%voc_comp(1:emt_att%ncat,1:emt_att%nvoc))
    1507                    !Read-in Variable
    1508 !               CALL get_variable(id_emis,"composition_voc",emt%voc_comp,1,1,emt%ncat,emt%nvoc)
    1509                    CALL get_variable(id_emis,"composition_voc",emt_att%voc_comp,1,emt_att%ncat,1,emt_att%nvoc)
     1757                CALL get_variable ( id_emis, "emission_values", dum_var_5d, &
     1758                                    1,            ispec, nxl+1,     nys+1,     1,                    &
     1759                                    emt_att%ncat, 1,     nxr-nxl+1, nyn-nys+1, emt_att%dt_emission,  &
     1760                                    .FALSE. )
     1761!
     1762!-- assign temp array to data structure then deallocate temp array
     1763!-- NOTE - indices are shifted from nx0:nx1 to nx0+1:nx1+1 to offset
     1764!--        the emission data array to counter said domain offset
     1765!--        (ecc 20190417)
     1766
     1767                DO k = 1, emt_att%ncat
     1768                   DO j = nys+1, nyn+1
     1769                      DO i = nxl+1, nxr+1
     1770                         emt(ispec)%default_emission_data(k,j,i) = dum_var_5d(1,j-1,i-1,1,k)
     1771                      ENDDO
     1772                   ENDDO
     1773                ENDDO
     1774
     1775                DEALLOCATE ( dum_var_5d )
     1776
     1777             ENDDO  ! ispec
     1778!
     1779!-- UNITS
     1780
     1781             CALL get_attribute(id_emis,"units",emt_att%units,.FALSE.,"emission_values")
     1782
     1783!
     1784!-- END DEFAULT MODE
     1785
     1786
     1787!
     1788!-- START LOD 2 (PRE-PROCESSED MODE)
     1789
     1790          ELSE IF  ( emiss_lod == 2 )  THEN
     1791
     1792! for reference (ecc)
     1793!          ELSE IF (TRIM(mode_emis) == "PRE-PROCESSED" .OR. TRIM(mode_emis) == "pre-processed") THEN
     1794
     1795!
     1796!-- For LOD 2 only VOC and emission data need be read
     1797
     1798!------------------------------------------------------------------------------
     1799!-- NOTE - CHECK ARRAY INDICES FOR READING IN NAMES AND SPECIES
     1800!--        IN LOD2 (PRE-PROCESSED MODE) FOR THE VARIOUS MODE SPLITS
     1801!--        AS ALL ID_EMIS CONDITIONALS HAVE BEEN REMOVED FROM GET_VAR
     1802!--        FUNCTIONS.  IN THEORY THIS WOULD MEAN ALL ARRAYS SHOULD BE
     1803!--        READ FROM 0 to N-1 (C CONVENTION) AS OPPOSED TO 1 to N
     1804!--        (FORTRAN CONVENTION).  KEEP THIS IN MIND !!
     1805!--        (ecc 20190424)
     1806!------------------------------------------------------------------------------
     1807
     1808             DO ispec = 1, emt_att%n_emiss_species
     1809
     1810!
     1811!-- VOC DATA (name and composition)
     1812
     1813                IF  ( TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "VOC" .OR.                  &
     1814                      TRIM(emt_att%species_name(ispec)) == "voc" )  THEN
     1815
     1816!
     1817!-- VOC name
     1818                   CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (                         &
     1819                                          id_emis, emt_att%nvoc, 'nvoc' )
     1820                   ALLOCATE ( emt_att%voc_name(emt_att%nvoc) )
     1821                   CALL get_variable ( id_emis, "emission_voc_name",                     &
     1822                                       string_values, emt_att%nvoc)
     1823                   emt_att%voc_name = string_values
     1824                   IF  ( ALLOCATED(string_values) )  DEALLOCATE (string_values)
     1825
     1826!
     1827!-- VOC composition
     1828 
     1829                   ALLOCATE ( emt_att%voc_comp(emt_att%ncat,emt_att%nvoc) )
     1830                   CALL get_variable ( id_emis, "composition_voc", emt_att%voc_comp,     &
     1831                                       1, emt_att%ncat, 1, emt_att%nvoc )
     1832                ENDIF  ! VOC
     1833 
     1834             ENDDO  ! ispec
     1835
     1836!
     1837!-- EMISSION DATA
     1838
     1839             CALL netcdf_data_input_get_dimension_length (                               &
     1840                                    id_emis, emt_att%dt_emission, 'time' )   
     1841 
     1842!
     1843!-- read in pre-processed (LOD2) emissions from chemisty netCDF file per species
     1844
     1845!
     1846!-- NOTE - at the moment the data is read in per species, but in the future it would
     1847!--        be much more sensible to read in per species per time step to reduce
     1848!--        memory consumption and, to a lesser degree, dimensionality of data exchange
     1849!--        (I expect this will be necessary when the problem size is large)
     1850
     1851             DO ispec = 1, emt_att%n_emiss_species
     1852
     1853!
     1854!-- allocate space for species specific emission values
     1855!-- NOTE - this array is extended by 1 cell in each horizontal direction
     1856!--        to compensate for an apparent linear offset.  The reason of this
     1857!--        offset is not known but it has been determined to take place beyond the
     1858!--        scope of this module, and has little to do with index conventions.
     1859!--        That is, setting the array horizontal limit from nx0:nx1 to 1:(nx1-nx0+1)
     1860!--        or nx0+1:nx1+1 did not result in correct or definite behavior
     1861!--        This must be looked at at some point by the Hannover team but for now
     1862!--        this workaround is deemed reasonable (ecc 20190417)
     1863
     1864                IF ( .NOT. ALLOCATED( emt(ispec)%preproc_emission_data ) )  THEN
     1865                   ALLOCATE( emt(ispec)%preproc_emission_data(                           &
     1866                             emt_att%dt_emission, 1, nys:nyn+1, nxl:nxr+1) )
    15101867                ENDIF
    1511 
    1512                 !-- EMISSION_PM_NAME (1-DIMENSIONAL)
    1513                 IF (TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="PM" .OR. TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="pm") THEN
    1514                    CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%npm, 'npm' )
    1515                    ALLOCATE(emt_att%pm_name(1:emt_att%npm))
    1516                    !Read-in Variable
    1517                    CALL get_variable( id_emis,"pm_name",string_values, emt_att%npm)
    1518                    emt_att%pm_name=string_values
    1519                    IF (ALLOCATED(string_values)) DEALLOCATE(string_values)     
    1520 
    1521                 !-- COMPOSITION PM (3-DIMENSIONAL)
    1522                    !Allocate
    1523                    len_dims=3  !> number of PMs: PM1, PM2.5 and PM10
    1524                    ALLOCATE(emt_att%pm_comp(1:emt_att%ncat,1:emt_att%npm,1:len_dims))
    1525                    !Read-in Variable
    1526                    CALL get_variable(id_emis,"composition_pm",emt_att%pm_comp,1,emt_att%ncat,1,emt_att%npm,1,len_dims)                   
    1527                 ENDIF
    1528 
    1529                 !-- COMPOSITION_NOX (2-DIMENSIONAL)
    1530                 IF (TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="NOx" .OR. TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="nox") THEN
    1531                    !Allocate array
    1532                    ALLOCATE(emt_att%nox_comp(1:emt_att%ncat,1:emt_att%nnox))
    1533                    !Read-in Variable
    1534                    CALL get_variable(id_emis,"composition_nox",emt_att%nox_comp,1,emt_att%ncat,1,emt_att%nnox)
    1535                 ENDIF
    1536 
    1537                 !-- COMPOSITION-SOX (2-DIMENSIONAL)
    1538                 IF (TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="SOx" .OR. TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="sox") THEN
    1539                    ALLOCATE(emt_att%sox_comp(1:emt_att%ncat,1:emt_att%nsox))
    1540                    !Read-in Variable
    1541                    CALL get_variable(id_emis,"composition_sox",emt_att%sox_comp,1,emt_att%ncat,1,emt_att%nsox)
    1542                 ENDIF
    1543              ENDDO !>ispec
    1544 
    1545 !-- For reading the emission time factors, the distinction between HOUR and MDH data is necessary
    1546      
    1547              !-- EMISSION_TIME_SCALING_FACTORS
    1548                 !-- HOUR   
    1549              IF (TRIM(time_fac_type)=="HOUR" .OR. TRIM(time_fac_type)=="hour") THEN
    1550                 !-- Allocate Array
    1551                 CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%nhoursyear, 'nhoursyear' )
    1552                 ALLOCATE(emt_att%hourly_emis_time_factor(1:emt_att%ncat,1:emt_att%nhoursyear))
    1553                 !Read-in Variable
    1554                 CALL get_variable(id_emis,"emission_time_factors",emt_att%hourly_emis_time_factor,1,   &
    1555                                   emt_att%ncat,1,emt_att%nhoursyear)
    1556 
    1557                 !-- MDH
    1558              ELSE IF (TRIM(time_fac_type) == "MDH" .OR. TRIM(time_fac_type) == "mdh") THEN
    1559                 !-- Allocate Array
    1560                 CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%nmonthdayhour, 'nmonthdayhour' )
    1561                 ALLOCATE(emt_att%mdh_emis_time_factor(1:emt_att%ncat,1:emt_att%nmonthdayhour))
    1562                 !-- Read-in Variable
    1563                 CALL get_variable(id_emis,"emission_time_factors",emt_att%mdh_emis_time_factor,1,       &
    1564                                   emt_att%ncat,1,emt_att%nmonthdayhour)
    1565 
    1566              ELSE
    1567 
    1568              message_string = 'We are in the DEFAULT chemistry emissions mode: '            //          &
    1569                               '     !no time-factor type specified!'                        //          &
    1570                               'Please, specify the value of time_fac_type:'                 //          &
    1571                               '         either "MDH" or "HOUR"'                 
    1572              CALL message( 'netcdf_data_input_chemistry_data', 'CM0200', 2, 2, 0, 6, 0 )
    1573  
    1574 
    1575              ENDIF
    1576 
    1577              !-- Finally read-in the emission values and their units (DEFAULT mode)
    1578 
    1579              DO ispec=1,emt_att%nspec
    1580 
    1581                 IF ( .NOT. ALLOCATED( emt(ispec)%default_emission_data ) )                              &
    1582                     ALLOCATE(emt(ispec)%default_emission_data(1:emt_att%ncat,1:ny+1,1:nx+1))
    1583 
    1584                 ALLOCATE(dum_var_3d(1:emt_att%ncat,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1))
    1585 
    1586                 CALL get_variable(id_emis,"emission_values",dum_var_3d,ispec,1,emt_att%ncat,nys,nyn,nxl,nxr)         
    1587 
    1588                 emt(ispec)%default_emission_data(:,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1) =                           &
    1589                     dum_var_3d(1:emt_att%ncat,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1)
    1590 
    1591                 DEALLOCATE (dum_var_3d)
    1592 
    1593              ENDDO
    1594 
    1595              !-- UNITS
    1596              CALL get_attribute(id_emis,"units",emt_att%units,.FALSE.,"emission_values")
    1597 
    1598 
    1599           !-- PRE-PROCESSED MODE --
    1600 
    1601           ELSE IF (TRIM(mode_emis)=="PRE-PROCESSED" .OR. TRIM(mode_emis)=="pre-processed") THEN
    1602           !-- In the PRE-PROCESSED mode, only the VOC names, the VOC_composition, the emission values and their units remain to be read at this point
    1603 
    1604              DO ispec=1,emt_att%nspec
    1605 
    1606              !-- EMISSION_VOC_NAME (1-DIMENSIONAL)
    1607                 IF (TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="VOC" .OR. TRIM(emt_att%species_name(ispec))=="voc") THEN
    1608                    !Allocate Array
    1609                    CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%nvoc, 'nvoc' )
    1610                    ALLOCATE(emt_att%voc_name(1:emt_att%nvoc))
    1611                    !Read-in Variable
    1612                    CALL get_variable( id_emis,"emission_voc_name",string_values, emt_att%nvoc)
    1613                    emt_att%voc_name=string_values
    1614                    IF (ALLOCATED(string_values)) DEALLOCATE(string_values)
    1615  
    1616              !-- COMPOSITION VOC (2-DIMENSIONAL)
    1617                    !Allocate Array
    1618                    ALLOCATE(emt_att%voc_comp(1:emt_att%ncat,1:emt_att%nvoc))
    1619                    !Read-in Variable
    1620                    CALL get_variable(id_emis,"composition_voc",emt_att%voc_comp,1,emt_att%ncat,1,emt_att%nvoc)
    1621                 ENDIF
    1622  
    1623              ENDDO !> ispec
    1624 
    1625              !-- EMISSION_VALUES (4-DIMENSIONAL)
    1626              !Calculate temporal dimension length
    1627              CALL netcdf_data_input_get_dimension_length( id_emis, emt_att%dt_emission, 'time' )   
    1628          
    1629 
    1630              DO ispec=1,emt_att%nspec
    1631 
    1632                 !Allocation for the entire domain has to be done only for the first processor between all the subdomains     
    1633                 IF ( .NOT. ALLOCATED( emt(ispec)%preproc_emission_data ) )                              &
    1634                     ALLOCATE(emt(ispec)%preproc_emission_data(emt_att%dt_emission,1,1:ny+1,1:nx+1))
    1635 
    1636                 !> allocate variable where to pass emission values read from netcdf
    1637                 ALLOCATE(dum_var_4d(1:emt_att%dt_emission,1,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1))
    1638 
    1639                 !Read-in Variable
    1640                 CALL get_variable(id_emis,"emission_values",dum_var_4d,ispec,1,emt_att%dt_emission,1,1,nys,nyn,nxl,nxr)         
    1641 
    1642      
    1643                 emt(ispec)%preproc_emission_data(:,1,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1) =                         &
    1644                       dum_var_4d(1:emt_att%dt_emission,1,nys+1:nyn+1,nxl+1:nxr+1)
    1645 
    1646                 DEALLOCATE ( dum_var_4d )
    1647 
    1648              ENDDO
    1649 
    1650              !-- UNITS
    1651              CALL get_attribute(id_emis,"units",emt_att%units,.FALSE.,"emission_values")
     1868!
     1869!-- allocate dummy variable w/ index order identical to that shown in the netCDF header
     1870
     1871                ALLOCATE ( dum_var_5d(emt_att%dt_emission,1,nys:nyn,nxl:nxr,1) )
     1872!
     1873!-- get variable.  be very careful
     1874!-- I am using get_variable_5d_real_dynamic (note logical argument at the end)
     1875!-- 1) use Fortran index convention (i.e., 1 to N)
     1876!-- 2) index order must be in reverse order from above allocation order
     1877
     1878                CALL get_variable ( id_emis, "emission_values", dum_var_5d, &
     1879                                    ispec, nxl+1,     nys+1,     1, 1,                   &
     1880                                    1,     nxr-nxl+1, nyn-nys+1, 1, emt_att%dt_emission, &
     1881                                    .FALSE. )
     1882!
     1883!-- assign temp array to data structure then deallocate temp array
     1884!-- NOTE - indices are shifted from nx0:nx1 to nx0+1:nx1+1 to offset
     1885!--        the emission data array to counter said unkonwn offset
     1886!--        (ecc 20190417)
     1887
     1888                DO k = 1, emt_att%dt_emission
     1889                   DO j = nys+1, nyn+1
     1890                      DO i = nxl+1, nxr+1
     1891                         emt(ispec)%preproc_emission_data(k,1,j,i) = dum_var_5d(k,1,j-1,i-1,1)
     1892                      ENDDO
     1893                   ENDDO
     1894                ENDDO
     1895
     1896                DEALLOCATE ( dum_var_5d )
     1897
     1898             ENDDO  ! ispec
     1899!
     1900!-- UNITS
     1901
     1902             CALL get_attribute ( id_emis, "units", emt_att%units, .FALSE. , "emission_values" )
    16521903       
    1653           ENDIF
    1654 
    1655        CALL close_input_file( id_emis )
     1904          ENDIF  ! LOD1 & LOD2 (default and pre-processed mode)
     1905
     1906          CALL close_input_file (id_emis)
    16561907
    16571908#endif
    1658        ENDIF
     1909
     1910       ENDIF ! LOD0 (parameterized mode)
    16591911
    16601912    END SUBROUTINE netcdf_data_input_chemistry_data
     1913
    16611914
    16621915!------------------------------------------------------------------------------!
     
    53585611       ENDIF
    53595612
    5360 
    5361        !Temporary solution for reading emission chemistry files: TBD: we should discuss whether remove it or not
    5362        IF ( id==id_emis ) THEN
    5363 
    5364           !--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
    5365           ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je) )
    5366 
    5367           !--    Get variable
    5368           nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
    5369                                   start = (/ is,      js /),                  &
    5370                                   count = (/ ie-is+1 , je-js+1 /) )
    5371 
    5372           var=tmp
    5373 
    5374           CALL handle_error( 'get_variable_2d_real', 530, variable_name ) !TBD: the error number shuld be changed, but since the solution is
    5375                                                                           ! provisory, we give the same as below
    5376  
    5377           DEALLOCATE( tmp )
    5378        
    5379        !>  Original Subroutine part
    5380        ELSE
    5381 !
    5382 !--       Allocate temporary variable according to memory access on file.
    5383           ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je) )
    5384 !
    5385 !--       Get variable
    5386           nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                             &
    5387                                   start = (/ is+1,      js+1 /),               &
    5388                                   count = (/ ie-is + 1, je-js+1 /) )   
     5613!
     5614!-- Allocate temporary variable according to memory access on file.
     5615       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je) )
     5616!
     5617!-- Get variable
     5618       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,            &
     5619                      start = (/ is+1,      js+1 /),       &
     5620                      count = (/ ie-is + 1, je-js+1 /) )   
    53895621          CALL handle_error( 'get_variable_2d_real', 530, variable_name )
    53905622!
    5391 !--       Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
     5623!-- Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
    53925624          DO  i = is, ie
    53935625             DO  j = js, je
     
    53985630          DEALLOCATE( tmp )
    53995631
    5400        ENDIF
    54015632#endif
    54025633    END SUBROUTINE get_variable_2d_real
     
    57135944       ENDIF
    57145945
    5715       !Temporary solution for reading emission chemistry files:
    5716        IF ( id==id_emis ) THEN
    5717 
    5718           !--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
    5719           ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je,k1s:k1e,k2s:k2e) )
    5720 
    5721           !--    Get variable
    5722           nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
    5723                                   start = (/ is,   js,   k1s+1,   k2s+1 /),                  &
    5724                                   count = (/ ie-is+1 , je-js+1, k1e-k1s+1, k2e-k2s+1 /) )
    5725 
    5726           var=tmp
     5946!
     5947!-- Allocate temporary variable according to memory access on file.
     5948       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je,k1s:k1e,k2s:k2e) )
     5949!
     5950!-- Get variable
     5951       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
     5952                      start = (/ is+1,    js+1,    k1s+1,     k2s+1 /),        &
     5953                      count = (/ ie-is+1, je-js+1, k1e-k1s+1, k2e-k2s+1 /) )
    57275954
    57285955          CALL handle_error( 'get_variable_4d_real', 535, variable_name )
    5729  
    5730           DEALLOCATE( tmp )
    5731 
    5732        !> Original subroutine part
    5733        ELSE
    5734 !
    5735 !--       Allocate temporary variable according to memory access on file.
    5736           ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je,k1s:k1e,k2s:k2e) )
    5737 !
    5738 !--       Get variable
    5739           nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                             &
    5740                                start = (/ is+1,    js+1,   k1s+1, k2s+1 /),    &
    5741                                count = (/ ie-is+1, je-js+1,                    &
    5742                                           k1e-k1s+1, k2e-k2s+1 /) )
    5743 
    5744           CALL handle_error( 'get_variable_4d_real', 535, variable_name )
    5745 !
    5746 !--       Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
    5747           DO  i = is, ie
    5748              DO  j = js, je
    5749                 DO  k1 = k1s, k1e
    5750                    DO  k2 = k2s, k2e
    5751                       var(k2-k2s+1,k1-k1s+1,j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j,k1,k2)
    5752                    ENDDO
     5956!
     5957!-- Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
     5958       DO  i = is, ie
     5959          DO  j = js, je
     5960             DO  k1 = k1s, k1e
     5961                DO  k2 = k2s, k2e
     5962                   var(k2-k2s+1,k1-k1s+1,j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j,k1,k2)
    57535963                ENDDO
    57545964             ENDDO
    57555965          ENDDO
    5756 
    5757           DEALLOCATE( tmp )
    5758        ENDIF
     5966       ENDDO
     5967
     5968       DEALLOCATE( tmp )
     5969
    57595970#endif
     5971
    57605972    END SUBROUTINE get_variable_4d_real
    57615973
     
    58066018
    58076019      !Temporary solution for reading emission chemistry files:
    5808        IF ( id==id_emis ) THEN
     6020       IF ( id == id_emis ) THEN
    58096021
    58106022          !--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
     
    59936205
    59946206      !Temporary solution for reading emission chemistry files:
    5995        IF ( id==id_emis ) THEN
     6207       IF ( id == id_emis ) THEN
    59966208
    59976209          !--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
     
    60406252    END SUBROUTINE get_variable_5d_to_4d_real
    60416253
     6254   
     6255!------------------------------------------------------------------------------!
     6256! Description:
     6257! ------------
     6258!> Reads a 5D float variable from file.
     6259!> NOTE - This subroutine is used specific for reading NC variable
     6260!>        emission_values having a "z" dimension.  Said dimension
     6261!>        is to be removed in the future and this subroutine shall
     6262!>        be depreciated accordingly (ecc 20190418)
     6263!------------------------------------------------------------------------------!
     6264    SUBROUTINE get_variable_5d_real( id, variable_name, var, is, ie, js, je,   &
     6265                                     k1s, k1e, k2s, k2e, k3s, k3e )
     6266
     6267       USE indices
     6268       USE pegrid
     6269
     6270       IMPLICIT NONE
     6271
     6272       CHARACTER(LEN=*)          ::  variable_name  !< variable name
     6273
     6274       INTEGER(iwp)              :: i       !< i index
     6275       INTEGER(iwp)              :: ie      !< i index start
     6276       INTEGER(iwp)              :: is      !< i index end
     6277       INTEGER(iwp)              :: id_var  !< netCDF variable ID (varid)
     6278       INTEGER(iwp)              :: j       !< j index
     6279       INTEGER(iwp)              :: je      !< j index start
     6280       INTEGER(iwp)              :: js      !< j index end
     6281       INTEGER(iwp)              :: k1      !< k1 index
     6282       INTEGER(iwp)              :: k1e     !< k1 index start
     6283       INTEGER(iwp)              :: k1s     !< k1 index end
     6284       INTEGER(iwp)              :: k2      !< k2 index
     6285       INTEGER(iwp)              :: k2e     !< k2 index start
     6286       INTEGER(iwp)              :: k2s     !< k2 index end
     6287       INTEGER(iwp)              :: k3      !< k3 index
     6288       INTEGER(iwp)              :: k3e     !< k3 index start
     6289       INTEGER(iwp)              :: k3s     !< k3 index end
     6290       INTEGER(iwp), INTENT(IN)  :: id      !< netCDF file ID (ncid)
     6291
     6292       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:,:), ALLOCATABLE    :: tmp  !< temp array to read data from file
     6293       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:,:), INTENT(INOUT)  :: var  !< variable to be read
     6294
     6295#if defined( __netcdf )
     6296
     6297!
     6298!-- Inquire variable id
     6299
     6300       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
     6301
     6302!
     6303!-- Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if required.
     6304 
     6305       IF ( collective_read )  THEN
     6306
     6307#if defined( __netcdf4_parallel )       
     6308          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
     6309#endif
     6310
     6311       ENDIF
     6312
     6313!
     6314!-- Allocate temporary variable according to memory access on file.
     6315
     6316       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je,k1s:k1e,k2s:k2e,k3s:k3e) )
     6317
     6318!
     6319!-- Get variable from file
     6320
     6321       nc_stat = NF90_GET_VAR ( id, id_var, tmp,                                         &
     6322                      start = (/ is+1,    js+1,    k1s+1,     k2s+1,     k3s+1 /),       &
     6323                      count = (/ ie-is+1, je-js+1, k1e-k1s+1, k2e-k2s+1, k3e-k3s+1 /) )
     6324
     6325       CALL handle_error( 'get_variable_5d_real', 535, variable_name )
     6326
     6327!
     6328!-- Resort (reverse index order) and standardize (from 1 to N) output array
     6329
     6330       DO  i = is, ie
     6331          DO  j = js, je
     6332             DO  k1 = k1s, k1e
     6333                DO  k2 = k2s, k2e
     6334                   DO k3 = k3s, k3e
     6335                      var(k3-k3s+1,k2-k2s+1,k1-k1s+1,j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j,k1,k2,k3)
     6336                   ENDDO
     6337                ENDDO
     6338             ENDDO
     6339          ENDDO
     6340       ENDDO
     6341
     6342       DEALLOCATE( tmp )
     6343
     6344#endif
     6345
     6346    END SUBROUTINE get_variable_5d_real
     6347
     6348
     6349!------------------------------------------------------------------------------!
     6350! Description:
     6351! ------------
     6352!> Reads a 5D float variables from dynamic driver, such as time-dependent xy-,
     6353!> xz- or yz-boundary data as well as 5D initialization data. Please note,
     6354!> the passed arguments are start indices and number of elements in each
     6355!> dimension, which is in contrast to the other 3d versions where start- and
     6356!> end indices are passed. The different handling of 5D dynamic variables is
     6357!> due to its asymmetry for the u- and v component.
     6358!> NOTE(1) - This subroutine is more flexible than get_variable_xd_real as it
     6359!>           provides much better control over starting and count indices
     6360!>           (ecc 20190418)
     6361!> NOTE(2) - This subroutine is used specific for reading NC variable
     6362!>           emission_values having a "z" dimension.  Said dimension
     6363!>           is to be removed in the future and this subroutine shall
     6364!>           be depreciated accordingly (ecc 20190418)
     6365!------------------------------------------------------------------------------!
     6366
     6367    SUBROUTINE get_variable_5d_real_dynamic( id, variable_name, var,                       &
     6368                                             i1s, i2s, i3s, i4s, i5s,                      &
     6369                                             count_1, count_2, count_3, count_4, count_5,  &
     6370                                             par_access )
     6371
     6372       USE indices
     6373       USE pegrid
     6374
     6375       IMPLICIT NONE
     6376
     6377       CHARACTER(LEN=*)          ::  variable_name  !< variable name
     6378
     6379       LOGICAL                   ::  par_access     !< additional flag indicating parallel read
     6380
     6381       INTEGER(iwp)              ::  count_1  !< # elements read in dimension 1 wrt file
     6382       INTEGER(iwp)              ::  count_2  !< # elements read in dimension 2 wrt file
     6383       INTEGER(iwp)              ::  count_3  !< # elements read in dimension 3 wrt file
     6384       INTEGER(iwp)              ::  count_4  !< # elements read in dimension 4 wrt file
     6385       INTEGER(iwp)              ::  count_5  !< # elements read in dimension 5 wrt file
     6386       INTEGER(iwp)              ::  i1       !< index for dimension 1 on file
     6387       INTEGER(iwp)              ::  i1s      !< starting index for dimension 1 hyperslab
     6388       INTEGER(iwp)              ::  i2       !< index for dimension 2 on file
     6389       INTEGER(iwp)              ::  i2s      !< starting index for dimension 2 hyperslab
     6390       INTEGER(iwp)              ::  i3       !< index for dimension 3 on file
     6391       INTEGER(iwp)              ::  i3s      !< starting index for dimension 3 hyperslab
     6392       INTEGER(iwp)              ::  i4       !< index for dimension 4 on file
     6393       INTEGER(iwp)              ::  i4s      !< starting index for dimension 4 hyperslab
     6394       INTEGER(iwp)              ::  i5       !< index for dimension 5 on file
     6395       INTEGER(iwp)              ::  i5s      !< starting index for dimension 5 hyperslab
     6396       INTEGER(iwp)              ::  id_var   !< netCDF variable id (varid)
     6397       INTEGER(iwp)              ::  lb1      !< lower bound of dimension 1 wrt file
     6398       INTEGER(iwp)              ::  lb2      !< lower bound of dimension 2 wrt file
     6399       INTEGER(iwp)              ::  lb3      !< lower bound of dimension 3 wrt file
     6400       INTEGER(iwp)              ::  lb4      !< lower bound of dimension 4 wrt file
     6401       INTEGER(iwp)              ::  lb5      !< lower bound of dimension 5 wrt file
     6402       INTEGER(iwp)              ::  ub1      !< upper bound of dimension 1 wrt file
     6403       INTEGER(iwp)              ::  ub2      !< upper bound of dimension 2 wrt file
     6404       INTEGER(iwp)              ::  ub3      !< upper bound of dimension 3 wrt file
     6405       INTEGER(iwp)              ::  ub4      !< upper bound of dimension 4 wrt file
     6406       INTEGER(iwp)              ::  ub5      !< upper bound of dimension 5 wrt file
     6407       INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  id       !< netCDF file id (ncid)
     6408
     6409       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:,:), ALLOCATABLE    ::  tmp  !< temporary variable to read data
     6410                                                               !< from file according is reverse
     6411                                                               !< array index order
     6412       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:,:), INTENT(INOUT)  ::  var  !< input variable
     6413       
     6414#if defined( __netcdf )
     6415
     6416!
     6417!-- Inquire variable id.
     6418
     6419       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
     6420
     6421!
     6422!-- Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if required.
     6423!-- Please note, in contrast to the other input routines where each PEs
     6424!-- reads its subdomain data, dynamic input data not by all PEs, only
     6425!-- by those which encompass lateral model boundaries. Hence, collective
     6426!-- read operations are only enabled for top-boundary data.
     6427
     6428       IF ( collective_read  .AND.  par_access )  THEN
     6429
     6430#if defined( __netcdf4_parallel )       
     6431          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
     6432#endif
     6433
     6434       ENDIF
     6435
     6436!
     6437!-- Allocate temporary variable according to memory access on file.
     6438!-- Therefore, determine dimension bounds of input array.
     6439
     6440       lb1 = LBOUND(var,5)
     6441       ub1 = UBOUND(var,5)
     6442       lb2 = LBOUND(var,4)
     6443       ub2 = UBOUND(var,4)
     6444       lb3 = LBOUND(var,3)
     6445       ub3 = UBOUND(var,3)
     6446       lb4 = LBOUND(var,2)
     6447       ub4 = UBOUND(var,2)
     6448       lb5 = LBOUND(var,1)
     6449       ub5 = UBOUND(var,1)
     6450       ALLOCATE ( tmp(lb1:ub1,lb2:ub2,lb3:ub3,lb4:ub4,lb5:ub5) )
     6451
     6452!
     6453!-- Get variable
     6454
     6455       nc_stat = NF90_GET_VAR(  id, id_var, tmp,                                         &
     6456                      start = (/ i1s,     i2s,     i3s,     i4s,     i5s     /),         &
     6457                      count = (/ count_1, count_2, count_3, count_4, count_5 /) )
     6458
     6459       CALL handle_error( 'get_variable_3d_real_dynamic', 537, variable_name )
     6460
     6461!
     6462!-- Assign temp array to output.  Note reverse index order
     6463
     6464       DO  i5 = lb5, ub5
     6465          DO  i4 = lb4, ub4
     6466             DO  i3 = lb3, ub3
     6467                DO i2 = lb2, ub2
     6468                   DO  i1 = lb1, ub1
     6469                      var(i5,i4,i3,i2,i1) = tmp(i1,i2,i3,i4,i5)
     6470                   ENDDO
     6471                ENDDO
     6472             ENDDO
     6473          ENDDO
     6474       ENDDO
     6475
     6476       DEALLOCATE( tmp )
     6477
     6478#endif
     6479
     6480    END SUBROUTINE get_variable_5d_real_dynamic
     6481
    60426482
    60436483!------------------------------------------------------------------------------!
  • palm/trunk/SOURCE/time_integration.f90

    r3929 r3968  
    2525! -----------------
    2626! $Id$
     27! replace nspec_out with n_matched_vars
     28!
     29! 3929 2019-04-24 12:52:08Z banzhafs
    2730! Reverse changes back from revision 3878: use chem_boundary_conds instead of
    2831! chem_boundary_conds_decycle
     
    518521
    519522    USE chem_modules,                                                                              &
    520         ONLY:  bc_cs_t_val, chem_species, cs_name, emissions_anthropogenic, nspec_out
     523        ONLY:  bc_cs_t_val, chem_species, cs_name, emissions_anthropogenic, n_matched_vars
    521524
    522525    USE chemistry_model_mod,                                                                       &
     
    14481451!--       Call emission routine only once an hour
    14491452          IF (hour_of_year  .GT.  hour_call_emis )  THEN
    1450              CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, nspec_out )
     1453             CALL chem_emissions_setup( chem_emis_att, chem_emis, n_matched_vars )
    14511454             hour_call_emis = hour_of_year
    14521455          ENDIF
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.